電阻(Resistance，通常用“R”表示)，是一個物理量，在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。而且電阻在電路上的主要作用有分流、限流、分壓、偏置、濾波(與電容器組合使用)、阻抗匹配、將電能轉化為內(nèi)能等。下面我們來詳細的了解其的作用：

1.分流作用

當在電路的干路上需同時接入幾個額定電流不同的用電器時，可以在額定電流較小的用電器兩端并聯(lián)接入一個電阻，這個電阻的作用是“分流”。例如：有甲、乙兩個燈泡，額定電流分別是0.2A 和0.4A，顯然兩燈泡不能直接串聯(lián)接入同一電路。但若我們在甲燈兩端并聯(lián)一個合適的分流電阻(如圖1所示)，則當開關S閉合時，甲、乙兩燈便都能正常工作了。

圖1 分流電阻

再如，在缺電壓表測電阻的實驗設計中，可設計如圖2所示的實驗電路，利用分流電阻R與待測電阻并聯(lián)，借助于電流表測干路電流和分流電阻R中的電流，利用并聯(lián)分流公式，可求出待測電阻 的阻值。如果只有一個電流表，可將電流表先后接在干路或不同的支路中測出I和 (或和或和)，也可求出 。

圖2 實驗電路

圖1所示，在給蓄電池充電的電路中，為了使充電電流不超過規(guī)定值，可在電路中接入限流的電阻。在充電過程中，適當調(diào)節(jié)接入電阻的大小，可使電流的大小保持穩(wěn)定。再如在可調(diào)光臺燈的電路中，為了控制燈泡的亮度，也可在電路中接入一個限流電阻，通過調(diào)節(jié)接入電阻的大小，來控制電路中電流的大小，從而控制燈泡的亮度。

2.限流作用

通過用電器的電流不超過額定值或實際工作需要的規(guī)定值，以保證用電器的正常工作，通常可在電路中串聯(lián)一個可變電阻。當改變這個電阻的大小時，電流的大小也隨之改變。我們把這種可以限制電流大小的電阻叫做限流電阻。圖3所示，在給蓄電池充電的電路中，為了使充電電流不超過規(guī)定值，可在電路中接入限流的電阻。在充電過程中，適當調(diào)節(jié)接入電阻的大小，可使電流的大小保持穩(wěn)定。再如在可調(diào)光臺燈的電路中，為了控制燈泡的亮度，也可在電路中接入一個限流電阻，通過調(diào)節(jié)接入電阻的大小，來控制電路中電流的大小，從而控制燈泡的亮度。

圖3 限流電路

3.分壓作用

一般用電器上都標有額定電壓值，若電源比用電器的額定電壓高，則不可把用電器直接接在電源上。在這種情況下，可給用電器串接一個合適阻值的電阻，讓它分擔一部分電壓，用電器便能在額定電壓下工作。我們稱這樣的電阻為分壓電阻。如圖4所示的電路，當接入合適的分壓電阻后，額定電壓為3V 的電燈便可接入電壓為12V 的電源上。又如我們常用的測電筆里有一個阻值很大的高電阻，它也是一個分壓電阻。人體的電阻一般為高電阻的 ，這樣人站在地面上用測電筆接觸220的電源，那么測電筆中高電阻分壓約為200V，人體承受的電壓就只有20V，低于36V，這樣就沒有觸電的危險了。再如在缺電流表測待測電阻的實驗設計中，也常使用分壓電阻與待測電阻串聯(lián)，再利用分壓公式，便可求出待測電阻的阻值了。(電路圖設計如圖5所示)

圖4 分壓電阻電路

圖5 實驗電路設計

電阻在串聯(lián)電路中起到分壓作用，在我們所用的 USB 轉串口的線上面，一般的廠家就是用兩顆電阻分壓得到3.3V 或者2.8V電平的串口。

4.偏置作用

晶體管構成的放大器要做到不失真地將信號電壓放大，就必須保證晶體管的發(fā)射結正偏、集電結反偏。即應該設置它的工作點。所謂工作點就是通過外部電路的設置使晶體管的基極、發(fā)射極和集電極處于所要求的電位(可根據(jù)計算獲得)。這些外部電路就稱為偏置電路(可理解為，設置PN結正、反偏的電路)，偏置電路向晶體管提供的電流就稱為偏置電流。

對共射放大電路來說，主流是從發(fā)射極到集電極的IC，偏流就是從發(fā)射極到基極的IB。相對與主電路而言，為基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。偏置電路往往有若干元件，其中有一重要電阻，往往要調(diào)整阻值，以使集電極電流在設計規(guī)范內(nèi)。這要調(diào)整的電阻就是偏置電阻。

偏置：在電路某點給一個參考分量，使電路能適應工作需要。 偏置可以是DC偏置，也可以是AC偏置。也可分為電流偏置和電壓偏置。常見的是DC偏置。即電路某點經(jīng)過一個起偏置作用的元件接到某個DC電源上。例如單級三極管發(fā)射極放大電路，至少需要一個基極偏置電阻。由于三極管放大電路經(jīng)常用電流放大系數(shù)來計算放大效果。因此偏置電阻定義為電流偏置電阻，以便于計算和分析。CMOS 門電路輸入端，接的上拉電阻或下拉電阻，一般可認為是電壓偏置電阻。因為通過這個電阻的電流很少，電阻基本上是給門輸入端一個靜態(tài)參考電壓。交流偏置的一個典型應用例子：錄音機的交流偏磁。

簡言之，偏置電阻用來調(diào)節(jié)基極偏置電流，使晶體管有一個適合的工作點。

穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理：

設流過基極偏置電阻的電流 IR>>IB，因此可以認為基極電位 VB 只取決于分壓電阻、，VB 與三極管參數(shù)無關，不受溫度影響。

靜態(tài)工作點的穩(wěn)定是由 VB 和 Re 共同作用實現(xiàn)，穩(wěn)定過程如下：

設溫度升高→IC↑→IE↑→VBE↓→IB↓→IC↓

其中：IC↑→IE↑是由電流方程 IE = IB+IC 得出，IE↑→VBE↓是由電壓方程VBE= VB-IERe 得出，IB↓→IC↓是由 IC =βIB 得出。

由上述分析不難得出，Re 越大穩(wěn)定性越好。但事物總是具有兩面性，Re太大其功率損耗也大，同時 VE 也會增加很多，使 VCE 減小導致三極管工作范圍變窄。因此 Re 不宜取得太大。在小電流工作狀態(tài)下，Re 值為幾百歐到幾千歐;大電流工作時，Re 為幾歐到幾十歐。

一般情況下，三極管三個極的電阻功能有：

基極電阻主要是限壓，控制基極電位正偏值不能過大，過大容易使三極管飽和發(fā)射極電阻主要是限流，因為電流過大，容易使三極管產(chǎn)生飽和集電極電阻主要是限幅，限制輸出信號過大而產(chǎn)生失真偏置電阻的大小有很多種組合，并且與三極管的放大系數(shù)β有關。在工廠生產(chǎn)中，為了適應不同β的三極管，在三極管的直流回路中，都會引入負反饋：在發(fā)射極中串聯(lián)一個電阻 Re(Re 上要并聯(lián)電容器，僅對直流工作點有效)，Re 越大，工作點越穩(wěn)定(除了適應電壓變化外，還能適應β不同的三極管)，但直流電壓降也越大，降低了電源的有效電壓;基極采用電阻分壓式偏置電路，由 Rb1與 Rb2對電源分壓后接基極，下偏電阻 Rb2越小，穩(wěn)定效果也越好，但降低了輸入電阻。上偏置電阻 Rb1用來調(diào)整工作電流大小。

電阻的偏置作用在手機原理中典型用法就在MIC回路。如圖6中的R1和R2。

圖6 MIC回路

5.濾波作用

電阻的濾波作用一般是和電容組成 RC 濾波電路，可分為低通和高通電路。

6.阻抗匹配作用

阻抗匹配概念

阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內(nèi)部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)。對于不同特性的電路，匹配條件是不一樣的。

在純電阻電路中，當負載電阻等于激勵源內(nèi)阻時，則輸出功率為最大，這種工作狀態(tài)稱為匹配，否則稱為失配。

當激勵源內(nèi)阻抗和負載阻抗含有電抗成份時，為使負載得到最大功率，負載阻抗與內(nèi)阻必須滿足共扼關系，即電阻成份相等，電抗成份只數(shù)值相等而符號相反。這種匹配條件稱為共扼匹配。

阻抗匹配(Impedance matching)是微波電子學里的一部分，主要用于上，來達至所有高頻的微波信號皆能傳至負載點的目的，不會有信號反射回來源點，從而提升能源效益。大體上，阻抗匹配有兩種，一種是透過改變阻抗力(lumped-circuit matching)，另一種則是調(diào)整傳輸線的波長(transmission line matching)。

要匹配一組線路，首先把負載點的阻抗值，除以傳輸線的特性阻抗值來歸一化，然后把數(shù)值劃在史密夫圖表上。

圖7中R為負載電阻，r為電源 E 的內(nèi)阻，E為電壓源。由于r的存在，當R很大時，電路接近開路狀態(tài);而當R很少時接近短路狀態(tài)。顯然負載在開路及短路狀態(tài)都不能獲得最大功率。

圖7 阻抗匹配電路

根據(jù)式：

從上式可看出，當 R=r 時式中的(

)式中分母中的(R-r)的值最小為0，此時負載所獲取的功率最大。所以，當負載電阻等于電源內(nèi)阻時，負載將獲得最大功率。這就是電子電路阻抗匹配的基本原理。

7.將電能轉化為內(nèi)能的作用

電流通過電阻時，會把電能全部(或部分)轉化為內(nèi)能。用來把電能轉化為內(nèi)能的用電器叫電熱器。如電烙鐵、電爐、電飯煲、取暖器等等。

圖8 電阻

本文介紹了電阻在電路中起到的作用。不同導體的電阻按其性質(zhì)的不同還可分為兩種類型。一類稱為線性電阻或歐姆電阻，滿足歐姆定律; 另一類稱為非線性電阻，不滿足歐姆定律。而且電阻的量值與導體的材料、形狀、體積以及周圍環(huán)境等因素有關。

審核編輯黃宇