電路知識之電阻的功能

電路知識之電阻的功能

Arduino,有時候就會遇見一些電路上的問題,軟體上的資源,我們開源社區是從來不缺乏的,但對於硬體上,畢竟術業有專攻,通常我們是買一些對應功能的拓展板來實現自己的功能,但對於這些拓展板實現的原理,實現的方式通常是知之甚少。

點亮一個led燈需要多少伏電壓?是否需要限流電阻?買了一了小車,需要配一個電機驅動,但是那些參數,驅動電流,額定電壓都是些什麼意思呢?我是否必須買特定的晶片驅動?能否就用簡單的原件驅動一個電機呢?這些問題往往對於不是學電學出身的人來說都非常難以掌握和瞭解,但是真正拋開書本上那些複雜的計算,那些讓人看著頭疼的公式其實並不是難以理解的東西。所以,在這裡分享下我對各個電路小元件的理解,權當抛磚引玉了。

一、電阻。

電阻可以說是電路中最基本的幾種元件之一了。當然,並不是說它基本,他的功能就很單一,很簡單,相反,越是簡單的東西,那麼相對來說它的用途就越複雜。從功能上:對於電阻,我個人簡單的把他的功能分為幾類。

  1. 限制電流。(即限流)
    還是從電路圖說起吧,比較形象。

    這裡電阻的功能即為限流,普通LED燈正常的運行電流In(一般為10-20mA),正常運行電壓為Vn(一般為2-3V)此時R11的計算方法為(Arduino一般為5V,除非使用外部電源)

    R11=(Vcc-Vn)/In

  2. 下拉/(上拉)電阻
    下拉電阻聽的很多,但是卻往往只聞其名,不知其意。何為下拉電阻?我的理解是在平常狀態下把電勢穩定為0,在工作的時候又可以改變電勢的電阻。說起來比較拗口,還是從電路上來分析,可能就一目了然了。

    此處的電阻R5就是下拉電阻,圖中T1 T2為兩個PMOS管,這裡我們不深究,可以理解為一個開關,當+vin這一點電勢為0即Vin+沒有額外電源輸入的時候,該點電勢被電阻拉到0,這個開關打開,+VCC和+Battery接通。這個為常態。當+Vin有外接電源也就是有電勢的時候,由於電阻較大,對電勢基本沒有影響,該開關關斷,+VCC和+Battery斷開。

    上拉電阻顧名思義,與下拉電阻正好相反,是把電勢往上拉,使得常態電勢為高,但是上拉電阻與下拉電阻在我的理解裡有些許區別。上拉電阻很多情況下是為了提高更大的電流,和帶負載的能力,在遠距離傳輸的常常接上上拉電阻,可以減少干擾,減少信號的反射。下圖就為最常見的在IIC信號傳輸上用的上拉電阻。