硬件十万个为什么（无源器件篇）

朱晓明在“硬件十万个为什么”微信公众号的经营中，无私地分享了很好多有价值的知识。本书聚沙成塔，从实践到理论、从经验到本质、从技巧到原理，是一本难得的原创书籍，更是从事电子产品设计的工程师、爱好者的宝贵手册。
全志科技副总裁——陈风
朱晓明在华为工作期间在多个产品领域设计的产品的竞争力业界靠前，离开华为后他始终保持着对硬件的钻研和热爱，创建了“硬件十万个为什么”团队。该团队系统化地总结、提炼多年丰富的硬件工程经验，写成了这本硬件基本功书籍。希望“硬件十万个为什么”系列书成为硬件工程师和爱好者优选的伙伴。
华为前硬件平台开发部长——陈华

朱晓明在硬件领域深耕近二十年，离开华为后他致力于硬件开发流程与方法的推广，通过“硬件十万个为什么”教会了一大批一线硬件工程师如何正确做事，在国内“80”后和“90”后中有较多的粉丝，受到院士与专家的认可。
华为前硬件平台架构师——彭华

硬件设计是一门经验性很强的学科，工程实践经验对产品的质量稳定至关重要。“硬件十万个为什么”团队不忘初心，从硬件领域很基础的电阻、电容、电感出发，结合工程实践经验为大家进行了系统化的总结，帮助大家少走弯路，让硬件从业者能够站在前人的经验上设计出更好的硬件产品。
阿里前不错硬件专家——刘光辉

本书从物理原理解释工程现象，把一些工程经验进行了逻辑分析和物理解释，能够切实有效地帮助到经验不足的年轻硬件从业人员。朱晓明的硬件之路也是得益于715所老一辈硬件工程师的悉心指导，希望通过本书传递给更多年轻人老一辈工程师的硬件精神——严谨、敬业、钻研。
中船重工第715研究所电子研究室主任、研究员——孙建华

无源元件是构成电路的基本组成元件，本书通过问答的形式，把电阻、电容和电感三类元件的应用场景都写得很好清楚，其中还介绍了它们在信号完整性、电源完整性、电磁兼容性相关领域的应用。这是一本难能可贵的好书。
西安电子科技大学超高速电路设计与电磁兼容教育部重点实验室教授——李玉山

本书的几位作者都是业内有丰富经验的技术专家，书中详细地解答了在元器件应用和选型中常见的问题，是一本值得期待的好书，推荐给硬件工程师们！
《高速电路设计实践》作者——王剑宇

这是一本来自工程实践的书籍，全书结合了工程师常见的一些典型问题及一些经典的电路理论，深入浅出地把RLC这三种基础元件完整地呈现在读者面前。
“信号完整性”微信公众号创始人，《ADS信号完整性仿真与实战》作者——蒋修国

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很好普遍的电子元器件。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。近20年硬件研发经历，参与设计及维护的硬件产品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，中国通信学会不错会员，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。
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。
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。
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，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。

篇 电阻1
1电路中的电阻器是如何实现物理概念中的“电阻”的？2
2为什么电阻需要多种种类？5
3电阻是如何分类的？7
4可变电阻都有哪些？11
5线绕电阻是用什么材料制成的？可以用普通铜导线吗？13
6金属箔电阻如何实现“高精度”？15
7薄膜电阻和厚膜电阻有什么区别？20
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？21
9为什么我们越来越多地使用贴片电阻，而非直插元件？23
10为什么插装电阻用色环表示阻值？26
11如何识别色环电阻的阻值？26
12电阻的颜色有什么含义？29
13阻容感的值为什么经常是33、47、68这几个数值？29
14贴片电阻上印的字符是如何表示电阻的？33
15为什么电阻的实际值与标称值总有些偏差？37
16电阻的失效模式和失效机理是什么？38
17为什么一般电阻怕“硫”？40
18影响电阻可靠性的因素有哪些？43
19电阻的寿命有多长？47
20为什么电阻没有固定的额定环境温度？48
21为什么电阻的额定功率需要降额使用？49
22电阻有了“额定功率”，为什么还需要“优选工作电压”？50
23浪涌对电阻有什么影响？51
24电阻有哪些降额要求？53
25电位器与可变电阻是什么关系？56
26电位器都有哪些种类？60
27是否可以使用电位器代替电阻？61
28为什么不推荐使用排阻？62
29为什么需要使用0欧姆电阻？63
30电阻主要用在哪些电路？65
31上拉电阻和下拉电阻在电路中有什么作用？73
32为什么电路端接电阻能改善信号完整性？81
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？88
34为什么有时在电路中串联220Ω电阻？89
35无感电阻的电感真的为0吗？91
36用GPIO控制LED时该如何选择串联限流电阻？93
37片式厚膜电阻生产工艺过程是怎样的？95
38电阻降额规范101
第2篇 电容104
1电容是如何实现存储电荷的？105
2电容的主流厂家都有哪些？107
3电容有哪些种类？111
4电容的种类为什么这么多？118
5电容选型时，需要关注哪些参数？122
6各种电容关键参数及应用场景有什么不同？127
7独石电容、瓷片电容、陶瓷电容是什么关系？130
8MLCC的内部结构是怎么样的？132
9为什么陶瓷电容施加一个直流电压后，电容值会变小？139
10如何对MLCC的偏压特性进行测试？142
11温度对MLCC的影响有哪些？148
12为什么有的MLCC既称为NP0，又称为C0G？150
13为什么表贴陶瓷电容一般不印字？152
14MLCC为什么容易产生裂纹153
15MLCC如何避免应力失效？155
16MLCC压电效应会带来哪些危害？156
17MLCC为什么也会啸叫？157
18MLCC的失效原因都有哪些？159
19MLCC的ESR由哪几部分组成？162
20如何识别MLCC的真假？163
21MLCC的生产工艺流程是怎样的？167
22几种电解电容之间有什么不同？169
23铝电解电容的内部结构是怎样的？172
24铝电解电容的阳极箔为什么表面粗糙？174
25铝电解电容为什么不能承受反向电压？177
26铝电解电容的生产工艺流程是怎样的？179
27铝电解电容的寿命如何估算？181
28铝电解电容的失效模式和失效机理是怎样的？184
29钽电容的内部结构和工作原理是怎样的？187
30钽电容的生产工艺流程是怎样的？189
31在什么场景下需要选用钽电容？194
32钽电容的失效模式和失效机理是怎样的？196
33MnO2钽电容的爆炸过程是怎样的？197
34高分子聚合物电容中的高分子聚合物都是什么？198
35高分子聚合物（Polymer）铝电容的结构与特性是怎样的？200
36薄膜电容都有哪些？都用在什么地方？202
37电容工作时自己也会发热吗？205
38为什么要关注电容的Q值？209
39电容有哪些作用？211
40电容的寄生参数如何影响电源完整性？214
41电容在电源设计中的应用216
42开关电源的输入电容如何选型？221
43去耦电容的工作原理是怎样的？224
44为什么220V电源需要选择安规电容？227
45如何计算电容串并联后的额定电压？231
46超级电容为什么有那么大的电容值？234
47超级电容的应用和前景238
48PCB设计时电容如何摆放？240
49电容的充放电原理及应用243
50电容在射频电路中的运用245
51能直接用0603封装的电容代替0402封装的电容吗？248
52如何对高频电容进行测量和仿真？251
53电容降额规范254
54电容选型规范258
第3篇 电感262
1什么是电感？263
2电感怎么分类？265
3什么场合需要使用电感？268
4主流电感的型号、规格及命名有哪些？269
5常见的磁芯有哪些？270
6磁环的颜色与材质之间有什么关系？274
7功率电感的额定电流为什么有两种？275
8磁珠和电感有什么不同的作用？278
9什么是电感的Q值？282
10电感为什么会啸叫？283
11如何解决电感啸叫？284
12共模电感的工作原理是什么？286
13常用电感器件如何设计？289
14电感降额规范293
15电感选型规范294
16磁珠选型规范296
17一体成型电感有哪些“坑”？298
18电感在使用过程中有哪些常见问题？300