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PCB设计教程【入门篇】——电路分析基础-基本元件（电阻电容电感）

news 来源：原创 2025/7/27 8:33:08

前言

本教程基于B站Expert电子实验室的PCB设计教学的整理，为个人学习记录，旨在帮助PCB设计新手入门。所有内容仅作学习交流使用，无任何商业目的。若涉及侵权，请随时联系，将会立即处理

前言

1.PCB原理图的作用

编辑2.电阻元件

1.固定电阻

2.可变电阻（电位器）

3.欧姆定律：u=Ri

4.其他电阻

1.插件电阻

2.贴片电阻

3.插针排阻

4.功率电阻

编辑

5.滑动变阻器

6.光敏电阻

5.电阻读值方法

1.插件电阻

2.贴片电阻

3.电容元件

1.无极性电容

2.有极性电容

3.电容的分类

4.读取电容封装上的信息

4.电感元件

1.电感

2.电感的类型

3.电感的读值方

1.PCB原理图的作用

PCB原理图可清晰呈现PCB使用的模块及各模块中的元器件。不同功能模块在原理图中通过特定方式区分，各元器件以标准电气符号表示，且标注有具体参数，便于工程师进行电路相关工作。

2.电阻元件

电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连立路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。端电压与电流有确定函数关系，体现电能
转化为其他形式能力的二端器件，用字母R来表示，单位为欧姆立。实际器件如灯泡，电热丝，电阻器等均可表示为电阻器元件。

1.固定电阻

R是电阻的英文单词的首字母

1表示电子元件的序号

R1共同构成这个符号的位号

10K表示这个元件符号是一个十千欧的电阻

2.可变电阻（电位器）

和固定电阻同理

3.欧姆定律：u=Ri

这个等式的应用有两个前提条件：

一是电阻特性固定：即R为恒定电阻，其阻值不会随电流大小或温度变化而改变。

二是参考方向一致：使用u=Ri时，必须确保电阻两端的电压 u 与电流 i 的参考方向相同。

若二者参考方向相反，则应写为u=Ri。

4.其他电阻

1.插件电阻

2.贴片电阻

贴片电阻封装尺寸与额定功率相关，不同封装有不同的额定功率，如0201封装为1/20W，0402封装为1/16W，1206封装为1/4W等，实际应用中要根据电路功耗需求选好封装，防止电阻因功率问题出故障。

3.插针排阻

4.功率电阻

5.滑动变阻器

6.光敏电阻

5.电阻读值方法

1.插件电阻

2.贴片电阻

1）3位读数：前2位为有效数字，第3位表示10的n次幂(也可以理解为口的个数)。精度为±5%

2）4位读数：前3位为有效数字，第4位表示们的n次幂(也可以理解为口的个数)。读法和3位的原理一样，精度为±1%

3）阻值小于10的读数：通常在两个数之间插入一个字母尺，用字母尺来代替小数点。

3.电容元件

电容：又叫电容器，是指容纳电荷本领的物理量。电容一般用通常用“C”表示（Capacitance）电容的单位是法拉，简称法，符号是F，常用的电容单位有毫法（mF）、微法（μF）、纳法（nF)和应法（pF）等，单位为干进行换算，如1uF=1000nF; 1nF=1000pF。实际的电子产品应用中，根据电容“通交流，隔直流”的特性，在电路中所起的作用主要是储能与滤波。

1.无极性电容

位号:C1

容值:100nF

2.有极性电容

位号:C2

容量:10uF

正极:右端

电容元件与电阻元件不同，是典型的储能元件，其本身不消耗电能，而是将电能以电场能的形式储存起来。基于这一特性，电容元件两端电压与电流呈现积分关系：在电流与电压为关联参考方向（即电流参考方向与电压参考方向一致）的前提下，其表达式为u=1/C∫idt；若二者为非关联参考方向，则需在表达式前添加负号进行修正。

电容“通交流、隔直流”的特性尤为关键。在电路运行过程中，直流电流因无法引起电容两端电场变化，无法持续通过电容；而交流电流能够周期性改变电容极板上的电荷分布，实现“通过”效果。这一特性使电容在电路中主要承担储能与滤波功能，如在电源电路中，电容通过储能、释放电能的过程，有效平滑电压波动，保障电路稳定运行。

3.电容的分类

对于不同类型的电容，它的电气特性是不同的

例
1.MLCC多片陶瓷片式电容器

（1）中高频段的滤波特性比较好
（2）容值普遍比较低

2.钽电容和铝电解电容

（1）容值一般比MLCC高
（2）在高频段的滤波效果不如MLCC
（3）一般用于中低频段的滤波

设计滤波电路时，常将多种电容器并联以提升性能。电容分无极性和极性两类，无极性电容安装无需考虑引脚方向，钽电容、铝电解电容等极性电容则必须注意极性，接反可能导致电容性能下降、电路故障甚至爆炸。

4.读取电容封装上的信息

4.电感元件

电感定义：是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感（Inductor）：通常用字母“L”表示电感的单位是亨利，简称亨，符号是H，常用的电感单位有亨（H）、毫亨（mH）、微法（μH），换算关系是:1H=1000mH; 1mH=1000uH；实际的电子产品应用中，根据电感“通直流，隔交流”的特性，在电路中所起的作用主要是滤波，扼流，谐振，储能。

1.电感

位号:L1

value值:10uH

电感与电容相似，同样属于储能元件，本身不消耗能量，而是将电能转化为磁场能储存起来，因此电感也是动态元件。基于这一特性，电感两端电压与电流呈现微分关系，表达式为u = Ldi/dt。该公式成立的前提是电流与电压采用关联参考方向，即电流参考方向与电压参考方向一致。

在实际电路应用中，电感“通直流、隔交流”的特性发挥着关键作用：直流电通过时，电感因电流稳定无变化，不会产生感应电动势阻碍电流，因此直流信号可顺利通过；交流电通过时，电感会因电流不断变化产生感应电动势，阻碍交流信号传输。凭借这一特性，电感在电路中实现了滤波、遏流、谐振和储能等功能，例如在电源电路中滤除高频杂波，在振荡电路中参与谐振选频，以及在功率变换电路中实现能量的暂存与释放。

2.电感的类型

特别注意的是，共模电感有四个引脚，而别的电感只有两个引脚

3.电感的读值方

与电阻读值方法类似

前言

1.PCB原理图的作用

2.电阻元件

1.固定电阻

2.可变电阻（电位器）

3.欧姆定律：u=Ri

4.其他电阻

1.插件电阻

2.贴片电阻

3.插针排阻

4.功率电阻

5.滑动变阻器

6.光敏电阻

5.电阻读值方法

1.插件电阻

2.贴片电阻

3.电容元件

1.无极性电容

2.有极性电容

3.电容的分类

4.读取电容封装上的信息

4.电感元件

1.电感

2.电感的类型

3.电感的读值方

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