电阻的综合应用实例

1、欧姆定律的历史

      1826年，德国的一个30多岁中学老师欧姆发现了电学上的一个重要定律——欧姆定律，这是他最大的贡献。这个定律在我们今天看来很简单， 

然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强度、电压、电阻等概念都还不大

清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了；况且欧姆本人在他的研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的

物理学家进行接触，他的这一发现是独立进行的。甚至，刚开始科学界仍不承认欧姆的科学发现，许多人对他还抱有成见，甚至认为定律太简单，

不足为信。这一切使欧姆也感到万分痛苦和失望，但他坚持科学真理，不屈不挠，最终得到世人的认可！欧姆独创地运用库仑的方法制造了电流

扭力秤，用来测量电流强度，引入和定义了电动势、电流强度和电阻的精确概念。

欧姆是一个天才的研究者，一个很有天赋和科学抱负的人。欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算，带来了很大的方便。

为纪念他，电阻的单位“欧姆” （简称“欧”，符号为Ω），以他的姓氏命名。

经过前面几期的电阻基础知识的介绍，下面我们开始给出实例，来看看电阻的用途吧！

电路讲解： 如（图1）所示，该电路是一个最基本的电阻用法： 限流。由于LED的正向压降较小，当供应电压较高时，必须用电阻进行限制通过LED

灯的电流，否则电流过大，LED灯会永久性损坏。LED的驱动电流正常在20mA以内，本电路中，IF =ILED= (5-VF)/R, 其中VF是LED灯的压降，

根据不同种类的LED颜色，VF通常在1.8~3.3V之间。

电路讲解： 如（图2）所示，该电路是一个通过电阻对LED发光二极管进行电流设置的例子，即使供应电压+VS在一定的范围内变化时，LED基本上得

到一个固定电流大小的驱动。Iout=ILED= 1.4/Rext。1.4V由BCR402内部的2个二极管得到。

 电路讲解： 如（图3）所示，该电路是一个RC震荡电路，震荡输出频率 Fout由RT和CT决定，基本不受供电电压影响，当RT固定时，这个电路可以作为

一个高精度测量电容的电路（通过测量Fout的值，就可以计算出CT的值）。在这个电路中，R1和R2起的作用，是分压的作用，B点电压在1/3VDD或

2/3VDD之间变换。U1是一个比较器用途的运算放大器芯片，高速轨到轨输入输出二运放TLV2316或TLV4316等都可以很好的胜任！

电路讲解： 如（图4）所示，该电路是电流监测、检测电路，这个电路中通过Rsense的大电流Ilaod 会产生一个微小的压降，接着MAX4173对这个微小压降

进行放大后，在输出端OUT可以得到一个较大倍数（20/50/100）的大电压，从而在OUT端可以通过示波器实时看到负载的电流大小和波形！这个电路

，通常可用来观察和测量低功耗系统的功耗和工作状态。

电路讲解： 如（图5）所示，该电路是一个数控恒流源电路，电路中通过运放的虚短原理和作用，使得A点的电压等于DAC数控的输出电压VIN, 从而实现IOUT

是固定的输出，即恒流源。当DAC数控的电压VIN变化时，IOUT也跟着等比例变大或变小。

电路讲解： 如（图6）所示，该电路是路灯自动控制器，它可以白天关闭路灯，而天黑的时候，可以自动点亮路灯。其关键的地方就是采用了具有光敏特性的

电阻LDR1，这种电阻的阻值会根据光照亮度的大小发生变化，比如：白天电阻值小，而晚上电阻变大很多！利用这种光敏特性，从而实现了路灯的自动控制。

图中，R2、R3、P1起分压的作用，用于设置电压的比较阀值，P1可以调节路灯开或关的光控灵敏度。Ry是继电器，受控开关连接路灯的开关电路。

受篇幅限制，这里仅仅给出了电阻的常见用法，实际上电阻的作用是很广泛的，比如用于单片机或74HC系列的的上拉或下列电阻起确定电平的作用、用RC做无源、

有源滤波器、微积分电路、延时电路、阻抗匹配、过流保护、音量控制、温度补偿控制电路等等。