电阻,在硬件设计上是再普通不过的电子元件了,但它在电路中的作用是不可或缺的。
首先,让我们来了解一下电阻是什么吧。
材料对流过的电流具有阻碍作用,由此制成的元器件称为电阻,电路的常用电气符号如下图所示:电阻是典型的耗能元器件,它可以吸收电能并且把电能转换成热能,并且根据欧姆定律(即:U=IR)可知,电阻可以将电流变化转换为电压变化。
其次导体对电流的阻碍作用也叫该导体的电阻,此电阻是一个物理量。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。
金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。
自由电子在运动中要与金属正离子频繁碰撞,每秒钟的碰撞次数高达1015左右。
这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动,表示这种阻碍作用的物理量就是电阻。
不但金属导体有电阻,其他物体也有电阻。
导体的电阻是由它本身的物理条件决定的,金属导体的电阻是由它的材料性质、长短、粗细(横截面积)以及使用温度决定的 。
电阻由导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值来定义,即:I=,这就是欧姆定律。
随着研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。
因此,为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界就将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示,一直沿用至今。
电阻是使用最广泛的无源元件,在电路中的功能比较简单,主要包括并联分流、串联分压、时间常数设定、I-V转换等,被广泛用于限流、滤波、取样、偏置、反馈、降压、阻抗匹配等电路单元。
比如电阻在运放电路中有什么作用?信号源内阻较大时,添加阻值与信号源内阻相同的反馈电阻,可以减少输出失调电压,提高跟随精度。
两种电压跟随器的理想闭环增益都等于1。
在电压跟随器中,共模抑制比的影响将加强。
此外,同相端到信号源之间不接电阻对减小定态误差是有利的。
但是,当这个匹配电阻取零,则要求反馈电阻为零,在发生堵塞现象时,反馈回路中电流较大,不利于输入级的保护。