使用标准电阻器创建任何电阻的简单过程

您是否曾为您正在构建的项目需要一个不寻常的非标准电阻值？本文将为您提供一系列简单的步骤，从一组电阻器中构建您需要的电阻。

如图1所示，你可以有一整盒E12系列电阻，但仍然无法获得足够接近所需电阻的值。如果你需要一个50 kΩ的电阻，你得到的最大值是47 kΩ。当然，这在10%以内，但对于你的应用来说可能还不够好。你会怎么做？

E12系列电阻及其颜色代码

图1. E12系列电阻及其颜色代码。图片由EEPower提供

本文将介绍一个简单的分步过程，用于使用串联或并联的多个电阻来微调电阻值。我们甚至会提供方程式和一些例子，以方便您使用。

快速讨论公差

要记住的一个规则是，具有特定公差的电阻器的任何组合也具有相同的公差。因此，如果您使用±10%公差的E12系列电阻器，则电阻器的最终组合也将具有±10%的公差。

在我们下面的所有计算中，请记住，您的最终结果将始终受到所选电阻公差的限制。当然，您始终可以使用欧姆计测量电阻，以改进下面的计算和结果。

选择串联电阻器还是并联电阻器？

该过程的第一步是选择是使用串联电阻还是并联电阻。选择过程就像回答一个简单的问题一样简单：

问题：最近的标准值电阻器是否大于所需的电阻？

否：构建串联电阻网络。

是：构建并联电阻网络。

图2以决策树的形式展示了这一过程。

串联或并联电阻器的选择过程

图2:串联或并联电阻器的选择过程

求解串联电阻值

这个问题的数学非常简单，因为总串联电阻就是电阻的总和：

方程式1。

假设我们想要的电阻是 50 kΩ。最接近的 E12 电阻是 47 kΩ。我们可以用简单的减法来求解

方程式2

我们在这里有两个E12电阻可供选择：2700Ω或3300Ω。它们都会提供与我们的目标电阻仅相差300Ω的结果，误差仅为-0.6%（当然，E12电阻的公差为±10%）。

如果我们想更接近，我们可以选择低于期望的E12值，并重复该过程以计算第三系列电阻：

方程式3

最接近的标准电阻值为270Ω。这为我们提供了最终的串联电阻：

方程式4

重复该过程三次可能只有当您使用欧姆计测量电阻并可以消除±10%的变化时才有意义。

求解并联电阻值

假设我们的目标是5200Ω。使用E12电阻，我们最接近的目标是5600Ω。由于这比我们的目标电阻大，我们将使用一组并联电阻。

现在，这是一个你在大多数教科书中找不到的技巧。他们给出了并联电阻器R1和R2的总电阻公式：

方程式5

因为我们已经知道RP和R1，我们可以求出R2：

方程式6

注意方程式6中的负号。

使用两个并联电阻器

应用方程式6，我们可以求解第二个电阻器：

方程式7

使用E12电阻器，我们最接近72.8 kΩ的电阻值为68.0 kΩ。将这个实际电阻值代入方程式5，我们可以找到我们的实际并联电阻值。

方程式8

这个结果只比我们的目标值小-0.50%，这在大多数情况下已经足够好了。但是别忘了，由于电阻的公差，我们在这个值周围仍然会有±10%的变化。

使用三个并联电阻器

如果我们想更接近5200Ω的目标，我们可以选择下一个更大的E12系列电阻器作为R2；在这种情况下，为82.0kΩ。

方程式9

然后，我们使用方程式2中的R1值重复并联电阻器的计算：

方程式10

最接近的E12电阻为680 kΩ，因此我们将使用该电阻。现在，我们的总并联电阻为：

方程式11

我们的误差已经降低到0.04%（当然，±10%）。

关于电阻器选择的另一个有用提示

在我们离开之前，还有一个有用的提示。要从两个电阻器（在零件的公差范围内）中计算出精确的值，最好选择非常不同的值，正如我们使用此过程所做的那样。

为什么？好吧，让我们回到我们最初的例子，目标电阻为50 kΩ。我们本可以串联一个22 kΩ电阻和一个27 kΩ电阻，结果非常接近（49 kΩ）。我们的电路计算可能让我们相信50 kΩ是理想的。不幸的是，现实有时会有所不同。

想象一下，我们现在决定需要增加电阻，但只想更换一个电阻。我们可以做的最小改变是用另一个27 kΩ电阻替换那个22 kΩ电阻。从49 kΩ到54 kΩ的变化超过10%。

然而，如果我们使用我们在上面第一个例子中计算的47 kΩ和2700 Ω电阻器，我们现在可以做出非常微妙的电阻变化。我们可以将2700 Ω电阻器替换为3300 Ω电阻器。我们的总电阻变化仅为1.2%，比10%的变化要微妙得多！

正如您所看到的，遵循本文中概述的过程提供了一种简单的解决方案和更好的方法，以便在需要时对其他电路进行微调。