硬件十万个为什么：无源器件篇

　　电子元器件是电路设计的基础，而电阻、电容和电感又是电路设计中使用非常普遍的电子元器件。本书从物理层面来阐述这三类元器件的实现原理，帮助读者更好地理解这三类电子元器件的电气特性及其在电路中的应用。 本书分为三篇，每篇对应一类电子元器件，以问答的形式对三类元器件的原理和使用进行详细的解释。每篇还包括元器件的选型规范，帮助读者快速掌握元器件的选型原则。 本书内容深入浅出、浅显易懂，通过丰富的实例来剖析枯燥的原理，适合广大高校学生和电路设计相关工作的工程师。

　　朱晓明，“硬件十万个为什么”微信公众号创始人，拥有约20万硬件工程师粉丝。曾任华为硬件经理、维护经理、产品经理、产品规划师、系统设计师。拥有近20年硬件研发经验，参与设计及维护的硬件产品种类非常丰富，包括海军装备电信设备硬件平台、监控安防、服务器、智能终端等。 王玉皞，博士，二级教授，博士生导师，IET Fellow，IEEE Senior Member，中国通信学会高级会员，教育部首批创新创业导师，“井冈学者”特聘教授，江西省百千万人才工程入选者，江西省嵌入式系统工程研究中心主任，南昌大学人工智能工业研究院院长，上饶师范学院副院长。 付世勇，“硬件十万个为什么”技术总监，曾任华为硬件系统工程师，PoE技术领域专家，作为IEEE委员全程参与了IEEE802.3bt标准（大功率PoE标准）的制定。拥有二十多项中国发明专利，七项美国发明专利。 周辉林，博士，教授，主要研究方向为电波传播及其工程应用，曾主持省部级以上项目两项，参与多项国家自然科学基金、国家863等项目的研究。 蒋修国，是德科技（中国）有限公司大中华区EDA技术支持经理，拥有10年以上高速产品设计经验。擅长高速数字电路的信号完整性和电源完整性仿真、设计和测试。“信号完整性”微信公众号创始人。 袁一鹏，曾任华为硬件工程师，曾任诺基亚西门子通信（杭州）有限公司数字硬件工程师。擅长通信硬件系统设计。 杨城，锐捷网络股份有限公司失效分析工程师。擅长电子元器件破坏性物理分析（DPA）、电子元器件可靠性与失效分析（FA）和电子元器件资源池建设等。 冯美文，杭州硬十科技有限公司硬件经理，主导开发了全国产芯片无人机解决方案、硬十的开源物联网平台方案。

第一篇 电阻
1 电路中的电阻器是如何实现物理概念中的“电阻”的？
2 为什么电阻需要多种种类？
3 电阻是如何分类的？
4 可变电阻都有哪些？
5 线绕电阻是用什么材料制成的？可以用普通铜导线吗？
6 金属箔电阻如何实现“高精度”？
7 薄膜电阻和厚膜电阻有什么区别？
8 薄膜电阻、厚膜电阻、金属膜电阻、碳膜电阻、金属氧化膜电阻之间有什么关系？
9 为什么我们越来越多地使用贴片电阻，而非直插元件？
10 为什么插装电阻用色环表示阻值？
11 如何识别色环电阻的阻值？
12 电阻的颜色有什么含义？
13 阻容感的值为什么经常是33、47、68这几个数值？
14 贴片电阻上印的字符是如何表示电阻的？
15 为什么电阻的实际值与标称值总有些偏差？
16 电阻的失效模式和失效机理是什么？
17 为什么一般电阻怕“硫”？
18 影响电阻可靠性的因素有哪些？
19 电阻的寿命有多长？
20 为什么电阻没有固定的额定环境温度？
21 为什么电阻的额定功率需要降额使用？
22 电阻有了“额定功率”，为什么还需要“最大工作电压”？
23 浪涌对电阻有什么影响？
24 电阻有哪些降额要求？
25 电位器与可变电阻是什么关系？
26 电位器都有哪些种类？
27 是否可以使用电位器代替电阻？
28 为什么不推荐使用排阻？
29 为什么需要使用0欧姆电阻？
30 电阻主要用在哪些电路？
31 上拉电阻和下拉电阻在电路中有什么作用？
32 为什么电路端接电阻能改善信号完整性？
33 选择串联端接电阻的大小时如何在信号完整性和电磁兼容性之间平衡？

第二篇 电容
1 电容是如何实现存储电荷的？
2 电容的主流厂家都有哪些？
3 电容有哪些种类？
4 电容的种类为什么这么多？
5 电容选型时，需要关注哪些参数？
6 各种电容关键参数及应用场景有什么不同？
7 独石电容、瓷片电容、陶瓷电容是什么关系？
8 MLCC的内部结构是怎么样的？
9 为什么陶瓷电容施加一个直流电压后，电容值会变小？
10 如何对MLCC的偏压特性进行测试？
11 温度对MLCC的影响有哪些？
12 为什么有的MLCC既称为NPO，又称为COG？
13 为什么表贴陶瓷电容一般不印字？
14 MLCC为什么容易产生裂纹
15 MLCC如何避免应力失效？
16 MLCC压电效应会带来哪些危害？
17 MLCC为什么也会啸叫？
18 MLCC的失效原因都有哪些？
19 MLCC的ESR由哪几部分组成？
20 如何识别MLCC的真假？
21 MLCC的生产工艺流程是怎样的？
22 几种电解电容之间有什么不同？
23 铝电解电容的内部结构是怎样的？
24 铝电解电容的阳极箔为什么表面粗糙？
25 铝电解电容为什么不能承受反向电压？
26 铝电解电容的生产工艺流程是怎样的？
27 铝电解电容的寿命如何估算？
28 铝电解电容的失效模式和失效机理是怎样的？
29 钽电容的内部结构和工作原理是怎样的？
30 钽电容的生产工艺流程是怎样的？
31 在什么场景下需要选用钽电容？
32 钽电容的失效模式和失效机理是怎样的？
33 MnO2钽电容的爆炸过程是怎样的？
34 高分子聚合物电容中的高分子聚合物都是什么？
35 高分子聚合物（PoIvmer）铝电容的结构与特性是怎样的？
36 薄膜电容都有哪些？都用在什么地方？
37 电容工作时自己也会发热吗？
38 为什么要关注电容的p值？
39 电容有哪些作用？
40 电容的寄生参数如何影响电源完整性？
41 电容在电源设计中的应用
42 开关电源的输入电容如何选型？
43 去耦电容的工作原理是怎样的？
44 为什么220V电源需要选择安规电容？
45 如何计算电容串并联后的额定电压？
46 超级电容为什么有那么大的电容值？
47 超级电容的应用和前景
48 PCB设计时电容如何摆放？
49 电容的充放电原理及应用
50 电容在射频电路中的运用
51 能直接用0603封装的电容代替0402封装的电容吗？
52 如何对高频电容进行测量和仿真？
53 电容降额规范
54 电容选型规范
……
第三篇 电感