电阻器指南：不同类型的电阻器

电阻器与电感器和电容器成为电气工程中最基本的单元，成为人们关注的焦点。这些无源组件在包装，成本，尺寸和组成材料方面差异很大。基于热，电压和频率的电阻容差也大相径庭。此外，不同类型的电阻器具有不同水平的杂散电感和电容，工程师必须知道何时可以用较便宜的选择省钱，什么时候不能省钱。

碳素电阻器

碳复合电阻器和碳膜电阻器通常采用一种曾经普遍存在的设计进行包装，该设计由圆柱形状，轴向引线和带状色带代码组成，以传达其规格。碳质电阻器使用陶瓷粉和碳粉的混合物来确定电阻值。如今，尽管它们仍然很常见，但由于其相对较差的容差而变得越来越不常用，并且如今在功率更高的应用中最常见。

碳膜电阻器

碳膜电阻器构造在陶瓷基底上，在制造过程中会在其上沉积碳膜。成品元件的电阻取决于沉积的碳层的厚度，还可以根据需要切割出碳层的螺旋部分。这些类型的电阻器的电容值通常高达1.0 pF。如果已经通过螺旋方式修改了它们的电阻，则可能还存在几μH的固有电感。碳膜电阻器相对于较早的碳成分而言，其一大优势在于，由于碳是纯净的，因此产生的“噪音”要少得多，这在许多应用中可能是至关重要的因素。

薄膜电阻和薄膜电阻

厚膜电阻器由一层电阻膜组成，该电阻膜通常沉积在陶瓷基底上，厚度约为10微米。它们价格便宜，是当今最常用的元件电阻器。薄膜的成分对制造商来说是一个活跃的发展领域。

薄膜电阻器也建在陶瓷基座上，但这就是相似性的终点。电阻元件是镍铬合金的金属膜，真空沉积在基底上。所得的薄膜比厚膜电阻器的薄膜薄约1,000倍。薄膜电阻器的生产成本比厚膜电阻器高，但它们的杂散电感和电容低，并且温度系数出色。厚膜电阻在物理上更坚固耐用，可以制造成承受更大的电流。

厚膜和薄膜电阻器的包装相似。选择包括表面安装封装，SIP阵列，DIP阵列和径向引线封装。高电流厚膜电阻器采用坚固的TO220封装，甚至带有内置的可安装在机箱中的散热器。

可从Arrow电子公司获得的Vishay VTF285BX是SIP封装中可用的一系列薄膜电阻器阵列的示例。设计人员可以利用数据表，他们会注意到他们可以订购一个3引脚器件，该器件在一个封装中包含两个电阻，这些电阻被设计用作比率分压器。还有其他多种选择，包括一个带有四个独立电阻的8引脚设备。

金属氧化物电阻器

对于可能暴露于高温的应用，金属氧化物电阻器是一个不错的选择。与其他类似尺寸的电阻器相比，它们可以处理更多的功率，并且还具有极高的抗浪涌和过载能力。但是，像某些碳电阻器一样，它们相对嘈杂。

金属氧化物电阻器是通过在陶瓷基体上沉积金属氧化物膜而构建的。它们通常采用类似于碳组成和碳膜电阻器的包装。它们的最终电阻取决于其涂层的厚度和修整度，修整度是通过影响其长度的螺旋切割来实现的。如所预期的，由于这个原因，金属氧化物电阻器表现出较高的电感。可以指定这些电阻具有非常紧密的电阻公差。

金属膜电阻器

金属膜电阻器容易与薄膜电阻器混淆。一个区别是，金属膜电阻器的最终电阻值是通过螺旋切割而不是通过蚀刻确定的。通过这种方法，可以实现更严格的电阻容限。电阻温度系数（TCR）极佳，这些电阻非常适合在可能存在噪声的地方使用。但是，它们很容易被电涌损坏。

线绕电阻器

线绕电阻器用于大功率，并且通常与散热器一起包装，从而增强了其固有的承受高热量的能力。这些设备的电阻随温度变化很小。除了它们相对较高的成本外，它们的主要缺点是电感高，这是因为它们是由线圈制成的。以与构造变压器线圈或电磁体的方式完全相反的方式，在同一路径上来回绕阻线可以改善某些效果。

可以以非常高的精度指定线绕的电阻值。可以指定这些器件耗散高达几百瓦的功率，并提供高达数十万欧姆的电阻。

OHMITE的D225K100K是线绕电阻器的一个示例。数据表显示，该特定型号可以用作分压器或可调电阻。

铝箔电阻

铝箔电阻器被认为具有当今最常见的电阻器中最佳的TCR和精度。这些低噪声组件还具有非常低的电容，并且完全没有电感。箔电阻器的电阻元件是镍和铬箔，厚度为几微米，附着在不导电的基底上。然后对它们进行激光微调，以精确达到所需的电阻。这些组件具有所有可用电阻器中最佳的稳定性。与某些碳类型不同，电阻值在整个电压范围内特别稳定。

世界上最常见的电阻器

但是，当今使用的大多数电阻器甚至都没有作为单独的组件存在，因为它们位于IC内。在IC中，电阻并未作为单独的组件添加；相反，它们通常像晶体管和电容器一样被制造。如果所需的欧姆数相对较低，则通常会在N区域中形成，因为N区域的电阻率较低。相反，由于该区域的电阻率较高，所以在P区域中制造了更高价值的电阻器。在这两种情况下，产生的电阻器的实际值均受扩散影响的程度，扩散的宽度和长度以及注入的杂质量的控制。

当然，在地球上可能没有其他地方比IC内的空间具有更高的溢价。因此，有很多不同的方法可以在IC内构建电阻，每种方法都针对特定情况进行了优化。