電路設計中如何選擇合適的電阻

電阻是電路設計中最普通的元器件之一。在電路設計中，我們主要利用電阻來分壓和限流，且它在所有地方都滿足歐姆定律(常溫)。選擇電阻時，通常考慮3個因素：
        1.電阻的阻值，單位為歐姆；
        2.最大功率，單位為瓦特；
        3.阻值的精度，通常以%的形式表示。
       在電路設計中，我們一般先利用歐姆定律計算出器件的阻值和誤差，再根據實際值評估器件功率的消耗。

1.阻值的計算
        計算電阻阻值非常多樣的，具體情況，還需要具體分析。下面以一個具體的實例來進行說明。
        圖1是TI公司的一顆電源IC芯片TPS54335。
        
        圖1 TPS54335

        我們主要看看它的輸出反饋網絡，IC通過Ro1和Ro2構成的反饋網絡來調整Vout的輸出電壓。根據手冊要求，VSENSE的電壓要求為0.8V，假設我們要求DCDC輸出5V的電壓，那該如何計算Ro1和Ro2的值呢？
        首先我們根據歐姆定律得到一個簡單計算公式：
        
        其中，Vref和Vout的值已知，我們只需要確定R1和R2中的一個值即可。如果R1和R2的值選的太大，那么流進VSENSE的電流就會比較小，容易受外界信號干擾，這可能會影響到輸出電源的穩定性。如果R1和R2的值選的太小，流過R1和R2的電流就會比較大，會消耗比較多的功耗。spec上給出了一個參考值，R1取10K，那么我們計算出R2的取值為1.9K（這里實際取值為1.91）。

2. 精度確定
        DCDC芯片對Vref電壓的要求是很高的，根據芯片手冊，Vref的最小值為0.7936V，Vref的最大值為0.8064V。 這里，我們假定Vout可以輸出穩定的5V（雖然這是不可能的）。
        首先，我們來看看5%精度阻值的極限情況，如果Ro1偏大，即Ro1=（1+5%）10K = 10.5K；Ro2偏小，Ro2 = (1-5%)1.9K = 1.805。這時我們再計算Vref的值為Vref = 0.7334，低於Vref的最小值。所以這個精度的電阻不能滿足我們設計的要求。Vref極大的情況，略。
        我們接着看看1%精度阻值的極限情況。 如果Ro1偏大，即Ro1=（1+1%）10K = 10.1K；Ro2偏小，Ro2 = (1-1%)1.9K = 1.881。這時我們再計算Vref的值為Vref = 0.785V，仍然低於Vref的最小值為0.7936V。所以這個精度的電阻也不能滿足我們設計的要求。
根據這個方法，我們最后選擇了精度為0.1%的電阻。具體計算過程略。

3.功耗的評估
到這里，我們已知的電阻的阻值和電壓，計算其功耗只需要根據公式P=VI=V*V/R即可。
P1 = 1.764mW
P2 = 0.335mW
所以，選擇一個額定功率為1/16W的電阻足已。

最后，我們確定電阻Ro1的取值為10K，0.1%，1/16W。Ro2的取值為1.91K，0.1%，1/16W。

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