作者：臥龍會(huì) 玉京龍

臥龍會(huì)玉京龍前期和大家分享的文章都是PCB方面的內(nèi)容，但由于最近開(kāi)始跳槽準(zhǔn)備做ARM方面的硬件電路設(shè)計(jì)（原理圖設(shè)計(jì)和Layout很多情況下都是一個(gè)人做），后續(xù)的話不僅會(huì)分享PCB設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，還會(huì)分享電路設(shè)計(jì)知識(shí)，希望能和大家一起學(xué)習(xí)，共同成長(zhǎng)。

下面分享的是玉京龍最近學(xué)習(xí)常用元器件的一些特性，總結(jié)一下和大家分享下。

常用的元器件：電阻，電容，電感，磁珠，二極管，三極管，MOS管。

電阻

電阻常用于限流、分流、降壓、分壓、負(fù)載與電容配合作濾波器及阻匹配以及上、

下拉等；原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會(huì)IT技術(shù)

上下拉電阻使用時(shí)需注意：1，不會(huì)顯著增加額外功耗，2，能夠提供器件所需要

的上升下降時(shí)間要求。

另外有一種特殊電阻（0歐姆電阻），它的作用是：1，做保險(xiǎn)絲用；2，于分開(kāi)

數(shù)字地和模擬地；3，調(diào)試預(yù)留；

0歐姆電阻使用時(shí)需注意：當(dāng)0歐姆電阻需要過(guò)較大電流時(shí)，應(yīng)選用大封裝的電

阻，且不能超過(guò)其承受的最大電流，0603封裝的不能超過(guò)1A，0805的不能超過(guò)2A。

當(dāng)用電阻分壓為芯片提供參考電壓時(shí)，必須選用精度為+/-1%的電阻；要考慮溫度對(duì)

電阻的影響，電阻的功率和溫度都必須降額使用。工作溫度升高，功率降額程度要增

大。

電容

電容常用于儲(chǔ)能、濾波、旁路、去藕；

常見(jiàn)的電容有電解電容和陶瓷電容

參數(shù)指標(biāo)

標(biāo)稱電容量：電容器上標(biāo)示電容量；

額定電壓：在最低環(huán)境溫度和額定環(huán)境溫度下可連續(xù)加在電容器的最高電流有效值；

允許偏差：實(shí)際電容量與標(biāo)稱電容量的偏差

絕緣電阻：直流電加在電容上，并產(chǎn)生漏電流，兩者之比即為絕緣電阻；

損耗：電容在電場(chǎng)作用下，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗；

頻率特性：高頻下，要考慮電容器的寄生參數(shù)；

耐壓：電容在實(shí)際使用時(shí)其耐壓都需要適當(dāng)降額使用，工作溫度越高，降額越大。

鋁電解電容：電壓的峰值不能超過(guò)電容額定電壓的80%；

鉭電容：電壓的峰值不能超過(guò)電容額定電壓的50%；

聚合物有機(jī)半導(dǎo)體固態(tài)電解電容：電壓標(biāo)稱值大于10V，電壓的峰值不能超過(guò)電容額

定電壓的80%；原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會(huì)IT技術(shù)

電壓標(biāo)稱值小于10V，電壓的峰不能超過(guò)電容額定電壓的90%；

固態(tài)鋁電解電容：電壓標(biāo)稱值大于10V，電壓的峰值不能超過(guò)電容額定電壓的80%；

電壓標(biāo)稱值小于10V，電壓的峰值不能超過(guò)電容額定電壓的90%；

MLCC電容：NPO：不必降額；X7R，X5R：降額10%~20%使用；Y5V：降額50%用；

ESR（等效串聯(lián)電阻）：BUCK 電路的輸出電壓端電容盡量選擇ESR 值較低的。液態(tài)

電解電容的ESR值在低溫下會(huì)比常溫時(shí)的值增加10 倍以上，設(shè)計(jì)時(shí)需注意。穩(wěn)壓電

路中，選用ESR 相對(duì)較高的電容，以提高整體性能。

溫度及壽命：電容的使用壽命與工作溫度息息相關(guān)，選用時(shí)要仔細(xì)參考相關(guān)手冊(cè)。

紋波電流：BUCK 電路的輸入電壓端電容要重點(diǎn)考慮紋波電流；

晶振的負(fù)載電容需選用NPO，COG 材質(zhì)類電容；

音頻耦合電容優(yōu)先選用無(wú)極性電容，使用有極性電容時(shí)正極端靠近芯片輸出端。不建

議使用固態(tài)，POSCAP等漏電流大的電容作耦合電容；

濾波電容盡量包含更廣的頻帶寬度。

電感

參數(shù)指標(biāo)

電感量L：即自感系數(shù)，表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量；

允許偏差：定義與電阻電容相同，電感量的允許偏差范圍；

感抗Xl：電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大??；

品質(zhì)因素：表示線圈質(zhì)量的物理量；

分布電容：線圈的匝與匝間，線圈與屏蔽罩間，線圈與底板間存在的電容；

直流電阻，額定電流；自諧振頻率；

使用注意事項(xiàng)

選用電源濾波電感時(shí)，電感的工作電流必須小于額定電流。如果工作電流

大于額定電流，電感未必會(huì)損壞，但電感值可能會(huì)低于標(biāo)稱值。同時(shí)還要考慮其直流、

電阻而引起的壓降；設(shè)計(jì)時(shí)需考慮電感所能承受的最大電流，工作電流超過(guò)額定電流，

會(huì)因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變，甚至燒毀；高頻時(shí)，電感主要表現(xiàn)為阻抗特性，有

耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象；電源濾波時(shí)必須考慮其內(nèi)阻產(chǎn)生的壓降；電感的作

用為抑制電流變化率，電感越大，抑制效果越好，但同時(shí)電感太大時(shí)的上電特性不

好，上電及下電時(shí)，電感兩端會(huì)產(chǎn)生反電勢(shì)，這樣會(huì)對(duì)后面的負(fù)載產(chǎn)生影響，故參數(shù)

不宜過(guò)大；

磁珠

參數(shù)指標(biāo)

直流電阻DCResistance(mohm)：直流電流通過(guò)此磁珠時(shí)，此磁珠所呈現(xiàn)的電阻值。

額定電流RatedCurrent(mA)：表示磁珠正常工作時(shí)的最大允許電流。

阻抗[Z]@100MHz(ohm)：這里所指的是交流阻抗。

磁珠的等效電路如下圖：原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會(huì)IT技術(shù)

根據(jù)信號(hào)頻率和噪聲頻率進(jìn)行合理的選擇：當(dāng)用于濾除噪聲時(shí)，噪聲的頻帶范圍要大

于轉(zhuǎn)折點(diǎn)的頻率，讓噪聲頻帶的范圍都處于磁珠的電阻性起主要作用的頻帶范圍內(nèi)，

從而吸收噪聲并轉(zhuǎn)化為熱能；當(dāng)磁珠用于信號(hào)濾波時(shí)，信號(hào)的頻帶范圍要小于轉(zhuǎn)折點(diǎn)

的頻率，讓信號(hào)的頻帶范圍落于磁珠起感性作用的范圍內(nèi)，減少信號(hào)的衰減 。

二極管

參數(shù)指標(biāo)

最大整流電流IF：二極管長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)，允許通過(guò)的最大正向平均電流值

最高反向工作電壓Udrm：加在二極管兩端其不被擊穿的反向電壓最大值（一般使用手

冊(cè)出的值為實(shí)際擊穿電壓的一半）；

反向電流Idrm：二極管在常溫（25℃）和最高反向電壓作用下，流過(guò)二極管的反向電

流；

最高工作頻率fM：由于PN 結(jié)的結(jié)電容存在，當(dāng)工作頻率超出這以最高值時(shí)，二極管單

向?qū)щ娦跃蜁?huì)變差；

使用注意事項(xiàng)

使用二極管時(shí)，實(shí)際電流必須小于最大整流電流，發(fā)光二極管需根據(jù)此參數(shù)，設(shè)計(jì)限

流電阻；設(shè)計(jì)信號(hào)隔離電路時(shí)，要考慮正向?qū)▔航祵?duì)信號(hào)電平的影響；

反向電流越小，二極管單向?qū)щ娦阅茉胶茫档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的

關(guān)系，大約溫度每升高10℃，反向電流增大一倍。在漏電要求特別嚴(yán)格的場(chǎng)合，如

RTC 電路，需要考慮該參數(shù)；選擇二極管時(shí)考慮最大工作頻率，超出此值，二極管的

單向?qū)щ娦詫⑹艿接绊憽ＴO(shè)計(jì)電路時(shí)要注意PN結(jié)的正向壓降：鍺管約為0.3V，硅管約

為0.7V。

三極管：

基礎(chǔ)類型及特性曲線

NPN與PNP型兩類三極管極性相反，體現(xiàn)在電流方向與電壓正負(fù)的不同

參數(shù)指標(biāo)

電流放大系數(shù)：對(duì)于三極管的電流分配規(guī)律Ie=Ib+Ic,由于基極電流Ib的變化，使集電極電流Ic發(fā)生更大的變化，即基極電流Ib 的微小變化控制了集電極電流較大，這就是三極管的電流放大原理。即β=ΔIc/ΔIb。

極間反向電流：集電極與基極的反向飽和電流。

極限參數(shù)：反向擊穿電壓BVCEO,集電極最大允許電流ICM,集電極最大允許功率損耗PCM。

特征頻率fT：隨著工作頻率的升高，三極管的放大能力將會(huì)下降，對(duì)應(yīng)于β=1 時(shí)的頻率fT叫作三極管的特征頻率。原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會(huì)IT技術(shù)

小功率三極管的選用：主要用于小信號(hào)的放大，控制或振蕩器。了解所用電路的工作頻率，工程設(shè)計(jì)中選用三極管的特征頻率大于3倍的實(shí)際工作頻率；反向擊穿電壓根據(jù)電路的電源電壓決定；

大功率三極管的選用：集電極最大允許耗散功率是大功率重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，需要注意的是大功率三極管必須有良好的散熱。

MOS管：

1）.場(chǎng)效應(yīng)管基礎(chǔ)分類

參數(shù)指標(biāo)

1，IDSS—飽和漏源電流。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中，柵極電壓U

GS=0 時(shí)的漏源電流。

2，UP —夾斷電壓。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中，使漏源間剛截止時(shí)的柵極電壓。

3，UT—開(kāi)啟電壓。是指增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效管中，使漏源間剛導(dǎo)通時(shí)的柵極電壓。

4，gM—跨導(dǎo)。是表示柵源電壓UGS—對(duì)漏極電流ID的控制能力，即漏極電流I

D變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM 是衡量場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。

5，BUDS—漏源擊穿電壓。是指柵源電壓UGS一定時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項(xiàng)極限參數(shù)，加在場(chǎng)效應(yīng)管上的工作電壓必須小于BUDS。原創(chuàng)今日頭條/飛聊：臥龍會(huì)IT技術(shù)

6，PDSM —最大耗散功率。也是一項(xiàng)極限參數(shù)，是指場(chǎng)效應(yīng)管性能不變壞時(shí)所允許的最大漏源耗散功率。使用時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)際功耗應(yīng)小于PDSM并留有一定余量。

7，IDSM —最大漏源電流。是一項(xiàng)極限參數(shù)，是指場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí)，漏源間所允許通過(guò)的最大電流。場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過(guò)IDSM。

獨(dú)樂(lè)樂(lè)不如眾樂(lè)樂(lè)，大家在工作中的學(xué)習(xí)到的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)也可以發(fā)文章到臥龍會(huì)，促進(jìn)共同成長(zhǎng)。

原創(chuàng)：臥龍會(huì) 玉京龍

臥龍會(huì)，臥虎藏龍，IT，電子技術(shù)高手匯聚！

本周日有一次講座《DDR3及SDRAM信號(hào)完整性仿真》邀請(qǐng)臥龍會(huì)硬件測(cè)試，仿真樣樣精通的資深行業(yè)大枷關(guān)羽兄弟來(lái)直播分享。臥龍會(huì)IT技術(shù)圈每月都一次講座，一年12場(chǎng)以上講座。點(diǎn)擊下面臥龍會(huì)IT技術(shù)圈加入