резистори

Класифікація резисторів.

Резистором називається пасивний елемент РЕА, призначе-значення для створення в електричному ланцюзі необхідної величини опору, що забезпечує перерозподіл і регулювання електричної енергії між елементами схеми.

Випускаються вітчизняною промисловістю резистори класифікуються за різними ознаками. Залежно від характеру, а зміни опору резистори поділяють на постійні - значення опору фіксоване; пере-менниє - із змінним значенням опору.

Залежно від призначення резистори діляться на про-ного призначення і спеціальні (прецизійні, сверхпре-цізіонние, високочастотні, високовольтні, високоме-гаомние).

Резистори загального призначення використовуються в якості навантажень активних елементів, поглиначів, дільників в ланцюгах харчування, елементів фільтрів, шунтів, в RC - ланцюгах формування імпульсних сигналів і т.д. Діапазон номінальних опорів цих резисторів 1 Ом ... 10 МОм, номи-нальні потужності розсіювання - 0,125 ... 100 Вт. Допустимі відхилення опору від номінального значення ± 1; ± 2; ± 5; ± 10; ± 20%. Прикладами резисторів загального призначення служать С2-33, Р1-12 і ін ..

Прецизійні і сверхпрецізіонние резистори відрізняють-ся високою стабільністю параметрів і високою точністю виготовлення (допуск ± 0,0005 ... 0,5%). Дані резистори застосовуються в основному в вимірювальних приладах, систе-мах автоматики. Діапазон цих резисторів значно ширше, ніж резисторів загального призначення. Прикладами служать резистори Р1-72, Р2-67, С2-10, С2-29, С2-36, Р1-16, Р1-8 і ін.

Високочастотні резистори відрізняються малими влас-ними індуктивністю і ємністю і призначені для рабо-ти в високочастотних ланцюгах, кабелях і волноводах. Прикладами служать резистори Р1-69,

Високовольтні резистори розраховані на роботу при великих (від одиниць до десятків кіловольт) напружених. Прикладами високовольтних резисторів служать Р1-32, Р1-35, С2-33НВ і ін.

Високомегаомние резистори мають діапазон номінальної-них опорів від десятків мегаом до одиниць Тера. Високомегаомние резистори застосовуються в ланцюгах з робо-чим напругою до 400 В і зазвичай працюють в режимі малих струмів. Потужності розсіювання їх невеликі (до 0,5 Вт). Прикладом служить резистор Р1-33.

Залежно від способу захисту від зовнішніх факторів резистори діляться на неізольовані, ізольовані, гер-метизирована і вакуумні.

Неізольовані резистори з покриттям або без нього не допускають торкання своїм корпусом шасі апаратури. Приклад: Р1-69.

Ізольовані резистори мають ізоляційне покриття (лак, компаунд, пластмаса) і допускають торкання корпусом шасі і струмоведучих частин радіоелектронної апаратури (РЕА). Приклади: С5-35В, С5-36В, С5-37В, С5-43В, С5-47В і ін.

Герметизовані резистори мають герметичну кон-струкцію корпусу, яка виключає вплив навколишнього середовища на його внутрішній простір. Герметизація осу-ється, за допомогою опресування спеціальним компаун-будинок.

Вакуумні резистори мають резистивний елемент, примі-щенний в скляну вакуумну колбу.

За способом монтажу резистори підрозділяються на резистори для навісного та друкованого монтажу, для Мікромил-дулею і інтегральних мікросхем.

За матеріалом резистивного елемента резистори діляться на дротові, недротяні, металлофольговие.

Дротові - резистори, в яких резистивним еле-ментом є високоомних дріт (виготовляється з високоомних сплавів: константан, ніхром, нікелін).

Недротяні - резистори, в яких резистивним еле-ментом є плівки або об'ємні композиції з ви-соким питомим опором.

Металлофольговие - резистори, в яких резистивним елементом є фольга певної конфігурації.

Недротяні резистори можна розділити на тонкопле-нічні (товщина шару в нанометрах), товстоплівкові (товщина в частках міліметра), об'ємні (товщина в одиницях міліметра). Приклади: С2-23, С2-33, С2-14, Р1-32, Р1-35, Р1-12 і ін.

Тонкоплівкові резистори підрозділяються на метало-діелектричні, металлоокісние і металізовані з резистивним елементом у вигляді мікрокомпозіціонного шару з діелектрика і металу, або тонкої плівки окису металу, або сплаву металу; вуглецеві і бороуглеродістие, про-водить елемент яких представляє собою плівку пиролитического вуглецю або борорганіческіх з'єднань. До товстоплівкових відносять лакосажевие, керметні і резистори на основі провідних пластмас. Провідні резистивні шари товстоплівкових і об'ємних резисторів представляють собою гетерогенну систему (композицію) з декількох фаз, отримувану механічним змішуванням проводить компонента, наприклад графіту або сажі, металу або оксиду металу, з органічними або неорганічними наповнювачами, пластифікаторами або затверджувачем. Після термообробки утворюється монолітний шар з необхідним комплексом параметрів. Приклади: С2-33, Р1-72, С2-10, С2-36, Р1-8 і ін.

В об'ємних резисторах в якості сполучного компонента використовують органічні смоли або склоемалі. Про-ведучим компонентом є вуглець.

У резистивних керметні шарах основними проводять компонентом є металеві порошки та їх суміші, що представляють собою керамічну основу з рівномірно розподіленими частинками металу.

Позначення резисторів на схемах

а) позначення, прийняте в Росії і в Європі
б) прийняте в США

У Росії умовні графічні позначення резисторів на схемах повинні відповідати ГОСТ 2.728-74. У відповідності з ним, постійні резистори позначаються наступними чином:

Типи практично застосовуваних резисторів

Три резистора різних номіналів для поверхневого монтажу (SMD) припаяні на друковану плату

Резистори класифікуються на постійні резистори (опір яких не регулюється), змінні регульовані резистори (потенціометри, реостати, підлаштування резистори) і різні спеціальні резистори, наприклад: нелінійні (які, строго кажучи, не є звичайними резисторами через нелінійність ВАХ), терморезистори ( з великою залежністю опору від температури), фоторезистори (опір залежить від освітленості), тензорезистори (опір залежить від деформації резистора), Магніторезістори тощо.

По використовуваному матеріалу резистори класифікуються на:

· Дротяні резистори. Являють собою шматок дроту з високим питомим опором намотаний на який-небудь каркас. Можуть мати значну паразитне індуктивність. Високоомні малогабаритні дротяні резистори іноді виготовляють з мікродроту.

· Плівкові металеві резистори. Являють собою тонку плівку металу з високим питомим опором, напиляним на керамічний сердечник, на кінці сердечника надіті металеві ковпачки з дротяними висновками. Іноді, для підвищення опору, в плівці прорізається канавка. Це найбільш поширений тип резисторів.

· Металлофольговие резистори. Як резистивного матеріалу використовується тонка металургійна стрічка.

· Вугільні резистори. Бувають плівковими і об'ємними. Використовують високий питомий опір графіту.

· Напівпровідникові резистори. Використовується опір слаболегірованних напівпровідника. Ці резистори можуть мати більшу нелінійність вольт-амперної характеристики. В основному використовуються в складі інтегральних мікросхем, де застосувати інші типи резисторів важче.

Резистори, що випускаються промисловістю

резистори

Випускаються промисловістю резистори одного і того ж номіналу мають розкид опорів. Значення можливого розкиду визначається точністю резистора. Випускають резистори з точністю 20%, 10%, 5%, і т. Д. Аж до 0,01% [1]. Номінали резисторів не довільні: їх значення вибираються зі спеціальних номінальних рядів, найбільш часто з номінальних рядів E12 або E24 (для резисторів з точністю до 5%), для більш точних резисторів використовуються більш точні ряди (наприклад E48).

Резистори, що випускаються промисловістю характеризуються також певним значенням максимальної потужності, що розсіюється (випускаються резистори потужністю 0,125Вт 0,25Вт 0,5 Вт 1Вт 2Вт 4Вт?) (Згідно ГОСТ 24013-80 і ГОСТ 10318-80 радянської радіотехнічної промисловістю випускалися резистори наступних номіналів потужностей, в Ватах , Вт .: 0.01, 0.025, 0.05, 0.062, 0.125, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 500)

[А.А.Бокуняев, Н.М, Борисов, Р.Г. Варламов і ін. Довідкова книга радіоаматора-конструктора.-М.Радіо і зв'язок 1990-624с .:

ISBN 5-256-00658-4]

Маркування резисторів з дротяними висновками

Резистори, особливо малої потужності - надзвичайно дрібні деталі, резистор потужністю 0,125Вт має довжину декілька міліметрів і діаметр близько міліметра. Прочитати на таку деталь номінал з десяткової коми неможливо. Тому, при вказівці номіналу замість десяткового дробу пишуть букву, відповідну одиницях виміру (К - для кілоомах, М - для мегаомах, E або R для одиниць Ом). Наприклад 4K7 позначає резистор, опором 4,7 кОм, 1R0 - 1 Ом, 120К - 120 кОм і т. Д. Однак і в такому вигляді читати номінали важко. Тому, для особливо дрібних резисторів застосовують маркування кольоровими смужками.

Для резисторів з точністю 20% використовують маркування з трьома смужками, для резисторів з точністю 10% і 5% маркування з чотирма смужками, для більш точних резисторів з п'ятьма або шістьма смужками.Перші дві смужки завжди означають перші два знаки номіналу. Якщо смужок 3 або 4, третя смужка означає десятковий множник, тобто ступінь десятки, яка множиться на двозначне число, вказане першими двома смужками. Якщо смужок 4, остання вказує точність резистора. Якщо смужок 5, третя означає третій знак опору, четверта - десятковий множник, п'ята - точність. Шоста смужка, якщо вона є, вказує температурний коефіцієнт опору (ТКС). Якщо ця смужка в 1,5 рази ширше інших, то вона вказує надійність резистора (% відмов на 1000 годин роботи) ^[1]

Слід зазначити, що іноді зустрічаються резистори з 5-ю смугами, але стандартної (5 або 10%) точністю. У цьому випадку перші дві смуги задають перші знаки номіналу, третя - множник, четверта - точність, а п'ята - температурний коефіцієнт.

приклад

Припустимо на резисторі бачимо 4 смужки коричневу, чорну, червону, золоту. Перші дві смужки дають 1 0, третя 100, четверта дає точність 5%, разом резистор опором 10 · 100 Ом = 1 кОм, з точністю ± 5%.

Запам'ятати кольорову кодування резисторів неважко: після чорної 0 і коричневої 1 йде послідовність кольорів веселки. Так як маркування була придумана в англомовних країнах, блакитний і синій кольори не розрізняються (ось вона, ілюстрація гіпотези Сепіра-Уорфа)!

Оскільки резистор симетрична деталь, може виникнути питання: «Починаючи з якого боку читати смужки?» Для четирёхполосной маркування звичайних резисторів з точністю 5 і 10% питання вирішується просто: золота або срібна смужка завжди стоїть в кінці. Для трёхполосочного коду перша смужка стоїть ближче до краю резистора, ніж остання. Для інших варіантів важливо, щоб виходило значення опору з номінального ряду, якщо не виходить, потрібно читати навпаки.

Особливий випадок використання кольорового маркування резисторів - перемички нульового опору. Вони позначаються однією чорною (0) смужкою по центру. (Використання таких резистори-подібних перемичок замість дешевих шматків дроту пояснюється бажанням виробників скоротити витрати на перенастроювання складальних автоматів).

Маркування SMD -резісторов

«Резистори» нульового опору (перемички на платі) кодуються однією цифрою «0». Бомльшее кількість знаків позначає:

Кодування 3 або 4 цифрами

· ABC позначає AB * 10 ^C Ом

наприклад 102 - це 10 * 10 ² Ом = 1 кОм

· ABCD позначає ABC * 10 ^D Ом, точність 1% (ряд E96)

наприклад 1002 - це 100 * 10 ² Ом = 10 кОм

Кодування буква-цифра-цифра

Ряди E24 і E12, точність 2%, 5% і 10%. (Ряд E48 не використовується).

Ступінь при 10 кодується буквою (так само, як для 1% -х опорів, см список вище), мантиса m значення опору і точність кодується 2 цифрами (див таблицю).

приклади:

· 2%, 1,00 Ом = S01

· 5%, 1,00 Ом = S25

· 5%, 510 Ом = A42

· 10%, 1,00 Ом = S49

· 10%, 820 кОм = D60

Деякі додаткові властивості резисторів. Залежність опору від температури

Основна стаття: Терморезистор

Опір металевих і дротяних резисторів трохи залежить від температури. При цьому залежність від температури практично лінійна, так як коефіцієнти 2 і 4 порядку досить малі і при звичайних вимірах ними можна знехтувати. Коефіцієнт називають температурним коефіцієнтом опору. Така залежність опору від температури дозволяє використовувати резистори в якості термометрів. Опір напівпровідникових резисторів може залежати від температури сильніше, можливо, навіть експоненціально за законом Арреніуса, проте в практичному діапазоні температур і цю експонентну залежність можна замінити лінійною.

шум резисторів

Навіть ідеальний резистор при температурі вище абсолютного нуля є джерелом шуму. Це випливає з фундаментальної флуктуативно-дисипативна теорема (в застосуванні до електричних ланцюгів це твердження відомо також як теорема Найквіста). При частоті, істотно меншою ніж (де - постійна Больцмана, - абсолютна температура резистора в градусах Кельвіна, - постійна Планка) спектр теплового шуму рівномірний ( «білий шум»), спектральна щільність шуму (перетворення Фур'є від коррелятора напруг шуму), де. Видно, що чим більше опір, тим більше ефективне напруга шуму, також, ефективне напруга шуму пропорційно кореню з температури.

Навіть при абсолютному нулі температур у резисторів, складених з квантових точкових контактів буде матися шум, обумовлений Фермі-статистикою. Однак такий шум усунемо шляхом послідовного і паралельного включення декількох контактів.

Рівень шуму реальних резисторів вище. В шумі реальних резисторів також завжди присутня компонента, інтенсивність якої пропорційна зворотного частоті, тобто 1 / f шум або «рожевий шум». Цей шум виникає через безліч причин, одна з головних перезарядка іонів домішок, на яких локалізовані електрони.