工程師，尤其是電子研發(fā)工程師，在進(jìn)行電路項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)，都會(huì)選用一些基礎(chǔ)的電子元器件與芯片，通過(guò)不同的電路理論將它們組合構(gòu)成一個(gè)完整的項(xiàng)目原理圖方案。例如

手機(jī)充電器項(xiàng)目，工程師在評(píng)審?fù)暝O(shè)計(jì)方案后，會(huì)選用AC-DC電源芯片、QC快充協(xié)議芯片、整流橋、MOS管、同步整流芯片、PWM控制芯片、高頻變壓器、二極管、電阻、電容以及壓敏電阻等等設(shè)計(jì)詳細(xì)的電路原理圖；

變頻空調(diào)項(xiàng)目，工程師在評(píng)審?fù)暝O(shè)計(jì)方案后，會(huì)選用IPM功率模塊、32位M0內(nèi)核單片機(jī)、LDO電源芯片、電解電容、MOS管、溫濕度傳感器、LCD顯示屏、紅外接收管、二極管、三極管以及貼片電阻與貼片電容等設(shè)計(jì)詳細(xì)的電路原理圖；

工業(yè)電機(jī)控制項(xiàng)目，工程師在評(píng)審?fù)暝O(shè)計(jì)方案后，會(huì)選用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片、MOS管Gate Driver芯片、DSP處理器、霍爾傳感器、運(yùn)算放大器、ADC采集芯片、TVS瞬態(tài)抑制二極管、時(shí)鐘芯片、LED燈、功率三極管、肖特基二極管、電阻、電容以及保險(xiǎn)絲等設(shè)計(jì)詳細(xì)的電路原理圖；

電子元器件與芯片

在這些各種不同項(xiàng)目的電路原理圖中，工程師都會(huì)使用電阻這類元器件，主要是因?yàn)殡娮柙陔娐分锌梢詫?shí)現(xiàn)較多的功能，比如

限流：在LED驅(qū)動(dòng)電路中，被串聯(lián)的68K電阻就是充當(dāng)限流功能；

分壓：在10K電阻A與47K電阻B組成的兩個(gè)電阻串聯(lián)電路中，被串聯(lián)的電阻A就是充當(dāng)電阻B的分壓功能；

取樣：在電流的采集電路中，低阻值4mΩ的電阻就是充當(dāng)電流的取樣功能；

濾波：在RC濾波電路中，被并聯(lián)的22K電阻就是充當(dāng)濾波功能；

隔離：在模擬地AGND與數(shù)字地DGND電路中，最后都會(huì)通過(guò)0Ω電阻與電源的GND連接在一起，被連接的0Ω電阻就是充電隔離功能；

電阻

電阻雖然在不同功能的電路項(xiàng)目中都會(huì)出現(xiàn)，只是區(qū)別在于使用電阻的數(shù)量、精度、類型、封裝、阻值等這些參數(shù)不同；

令人驚訝的現(xiàn)象是，在這些電路項(xiàng)目使用的電阻中，有幾種阻值規(guī)格的電阻會(huì)反復(fù)出現(xiàn)，出現(xiàn)的概率特別高，這是為什么呢？

工程師在電路項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用電阻的阻值規(guī)格較多的包含：

（1）10系列整數(shù)阻值：100、1K、10K、100K、1M；

（2）22系列整數(shù)阻值：222、2.2K、22K、222K、2.2M；

（3）33系列整數(shù)阻值：333、3.3K、33K、333K、3.3M；

（4）47系列整數(shù)阻值：470、4.7K、47K、470K；

（5）51系列整數(shù)阻值：510、5.1K、51K、510K；

（6）68系列整數(shù)阻值：680、6.8K、68K、680K；

（7）82系列整數(shù)阻值：820、8.2K、82K、820K；

其他規(guī)格的阻值電阻也會(huì)被工程師使用，在電路圖中也會(huì)出現(xiàn)，只是這幾種規(guī)格的阻值電阻出現(xiàn)的頻率相對(duì)而言更高一些

這些阻值規(guī)格的電阻，為什么會(huì)在各種不同電路項(xiàng)目中會(huì)反復(fù)出現(xiàn)？為什么會(huì)被工程師經(jīng)常使用？為什么在電路原理圖中存在的概率那么高？

正所謂解鈴還須系鈴人，猶如兩個(gè)相戀中的男女為什么最后會(huì)選擇分手一樣，要想找到分手的原因，還是需要從他們兩個(gè)當(dāng)事人中分析獲得；同樣地，要想找到“這幾種規(guī)格的阻值電阻為什么會(huì)在各種不同的電路中反復(fù)出現(xiàn)”的原因，也只能從電阻這個(gè)最根本的源頭去尋找；

問(wèn)題的答案在于3個(gè)方面因素:

方面1：電阻在電路項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的因素，即電路設(shè)計(jì)因素；

方面2：電阻在安排批量生產(chǎn)中的因素，即電阻生產(chǎn)因素；

方面3：電阻在產(chǎn)品采購(gòu)交貨中的因素，即電阻采購(gòu)因素；

01 電路設(shè)計(jì)因素

電路設(shè)計(jì)，一般可以分為兩類：一類為模擬電路設(shè)計(jì)，另一類為數(shù)字電路設(shè)計(jì)。

在同一個(gè)項(xiàng)目的電路原理圖方案中，可能只存在模擬電路，可能只存在數(shù)字電路，也有可能模擬電路與數(shù)字電路共同存在；

一個(gè)眾所周知的事實(shí)，現(xiàn)在的電路設(shè)計(jì)方案越來(lái)越傾向于使用數(shù)字電路方案，因?yàn)闊o(wú)論是工程師非常喜歡的單片機(jī)MCU，還是DSP處理器、亦或是FPGA處理器，這些都是在處理數(shù)字信號(hào)。模擬電路在項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)中會(huì)越來(lái)越被當(dāng)做某個(gè)特殊功能使用而出現(xiàn)，如傳感器的采集功能電路。

因此，在項(xiàng)目的電路方案中，數(shù)字電路所占的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)模擬電路。

數(shù)字電路

在數(shù)字電路中，信號(hào)被分為高電平與低電平，沒(méi)有嚴(yán)格的精確電壓幅值限制。高電平被定義為3.5V~5.5V，只要電壓幅值在此范圍，都被數(shù)字電路識(shí)別為高電平；低電平被定義為0V~1.8V，只要電壓幅值在此范圍，都被數(shù)字電路識(shí)別為低電平；

正是高低電平?jīng)]有嚴(yán)格的精確電壓幅值要求，所以在處理數(shù)字信號(hào)的電路中，分壓、限流、隔離、濾波功能的電阻阻值就與之對(duì)應(yīng)，同樣沒(méi)有嚴(yán)格的精確阻值要求；例如

在三極管基極的偏置電阻分壓電路中，電阻的阻值選取只需要滿足三極管基極電壓大于0.7V即可，無(wú)需精確；

在控制LED亮滅的電阻限流電路中，電阻的阻值選取只需要滿足LED發(fā)光即可，無(wú)需精確；

在去除高頻的RC濾波電路中，電阻的阻值選取只需要滿足過(guò)濾掉300MHz的頻段雜波即可，無(wú)需精確；

這些數(shù)字電路中，電阻的阻值，工程師在設(shè)計(jì)詳細(xì)原理圖時(shí)，都會(huì)

優(yōu)先選用10K，而非選用10.1K或者9.8K；

優(yōu)先選用47K，而非選用44K或者49K；

優(yōu)先選用6.8K，而非選用6.6K或者6.9K；

這些都是電阻在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中阻值確定的依據(jù)，也是解釋了為什么一些阻值如33.6K、84K、102K、1.25M等的電阻很少出現(xiàn)的原因；

02 電阻生產(chǎn)因素

了解完電阻在電路設(shè)計(jì)的因素后，工程師還需要兼顧不同阻值規(guī)格的電阻生產(chǎn)因素。

電阻制造公司會(huì)依據(jù)市場(chǎng)的電阻訂單或者依據(jù)之前電阻行業(yè)的大數(shù)據(jù)，制定每個(gè)季度的生產(chǎn)計(jì)劃，用以補(bǔ)充庫(kù)存數(shù)量。舉例說(shuō)明

封裝0603，精度1%，阻值51K的電阻，計(jì)劃生產(chǎn)2千萬(wàn)PCS數(shù)量；

封裝1210，精度5%，阻值820K的電阻，計(jì)劃生產(chǎn)3千萬(wàn)PCS數(shù)量；

封裝0201，精度1%，阻值10K的電阻，計(jì)劃生產(chǎn)5千萬(wàn)PCS數(shù)量；

封裝1206，精度5%，阻值680Ω的電阻，計(jì)劃生產(chǎn)6千萬(wàn)PCS數(shù)量；

封裝0805，精度1%，阻值6.92Ω的電阻，計(jì)劃生產(chǎn)1萬(wàn)PCS數(shù)量；

封裝1210，精度5%，阻值765K的電阻，計(jì)劃生產(chǎn)4萬(wàn)PCS數(shù)量；

電阻

假如工程師在電路方案研發(fā)中，選用了封裝1210、精度5%、阻值為766K的規(guī)格電阻，而電阻制造公司卻沒(méi)有安排此規(guī)格電阻的生產(chǎn)計(jì)劃，這導(dǎo)致的結(jié)果是項(xiàng)目方案無(wú)法得到有效的執(zhí)行。

工程師在電路方案的電阻阻值確定之前，合格的電阻制造公司（電阻供應(yīng)商）會(huì)提前推薦他們經(jīng)常生產(chǎn)的規(guī)格阻值，比如51K、820K、10K、680Ω等等，一般不會(huì)向工程師推薦使用非常規(guī)的阻值電阻，比如766K、43.2K、2.86K等等；

從電阻制造公司的角度，也能解釋為什么這些阻值10K、47K、510K、6.8K與82K等規(guī)格的電阻會(huì)在電路圖中經(jīng)常出現(xiàn)，而那些像4.35Ω、89Ω、15.6K、89K等阻值的電阻，在項(xiàng)目的電路圖中出現(xiàn)的概率會(huì)明顯低很多；這是因?yàn)殡娮柚圃旃咀非蟮氖巧虡I(yè)利益最大化，阻值規(guī)格越少，數(shù)量越大，生產(chǎn)的成本費(fèi)用會(huì)越小，獲得利益也就越大。

03 電阻采購(gòu)因素

工程師在初步設(shè)計(jì)完項(xiàng)目的電路方案后，將PCB文件以及BOM元器件清單提交至采購(gòu)部門(mén)，進(jìn)行第一次的樣品制作，也就是首次打樣。

采購(gòu)部人員在拿到新的BOM元器件清單，會(huì)進(jìn)行一個(gè)初步的審核，具體包含

型號(hào)：如0603 10K的電阻型號(hào)是不規(guī)范的，缺少電阻的精度參數(shù)；

品牌：如0805 1% 510K的電阻，雖然電阻參數(shù)規(guī)范，但沒(méi)有標(biāo)注品牌的要求

數(shù)量：如一個(gè)BOM表相同規(guī)格的電阻數(shù)量是5個(gè)或者是7個(gè)等等；

電阻

在核查BOM元器件清單的過(guò)程中，如若發(fā)現(xiàn)一些非常規(guī)的型號(hào)0603 5% 20.1K電阻，采購(gòu)人員第一時(shí)間與研發(fā)工程師溝通，了解為什么在BOM表中會(huì)存在這個(gè)特殊型號(hào)阻值的電阻，并詢問(wèn)是否可以更換成0603 5% 20K的規(guī)格型號(hào)？

采購(gòu)人員為什么核查BOM元器件清單的這些現(xiàn)象呢？

采購(gòu)的職責(zé)是負(fù)責(zé)把工程師研發(fā)項(xiàng)目需要的電子元器件，在批量生產(chǎn)時(shí)安全無(wú)誤地采購(gòu)到；BOM表中的一些非常規(guī)的型號(hào)0603 5% 20.1K電阻，存在供應(yīng)商難以交付或者難以采購(gòu)的隱患，因?yàn)榉浅Ｒ?guī)阻值的型號(hào)電阻，其他同行用量較少，可能只存在一些特殊的客戶項(xiàng)目中使用，因此容易出現(xiàn)斷貨的風(fēng)險(xiǎn)。

基于此，采購(gòu)人員像電阻制造公司同樣地會(huì)督促研發(fā)工程師使用常見(jiàn)的規(guī)格阻值的電阻，這也解釋了為什么這些阻值10K、47K、510K、6.8K與82K等規(guī)格的電阻會(huì)在電路圖中經(jīng)常出現(xiàn)，而那些像4.35Ω、89Ω、15.6K、89K等阻值的電阻，在項(xiàng)目的電路圖中出現(xiàn)的概率會(huì)明顯低很多。

最后的結(jié)語(yǔ)

總結(jié)完電路設(shè)計(jì)因素、電阻生產(chǎn)因素與電阻采購(gòu)因素3個(gè)原因后，工程師或許就可以從3個(gè)不同的角度理解，為什么有些規(guī)格阻值的電阻，即使在各類功能不同的電路項(xiàng)目中，也能經(jīng)常出現(xiàn)；而有些規(guī)格阻值的電阻，卻只能出現(xiàn)在一些極個(gè)別的特殊項(xiàng)目應(yīng)用中。