1. Основные параметры резисторов [ ред. | ред. код ]
2. Классификация резисторов [ ред. | ред. код ]
3. Обозначение резисторов на принципиальных электрических схемах [ ред. | ред. код ]
4. Схемы соединения нескольких резисторов [ ред. | ред. код ]
5. Параллельное соединение резисторов [ ред. | ред. код ]
6. Смешанное соединение резисторов [ ред. | ред. код ]
7. Резисторы, выпускаемые промышленностью [ ред. | ред. код ]
8. Маркировка резисторов для навесного монтажа [ ред. | ред. код ]
9. Маркировка резисторов поверхностного монтажа (SMD-резисторов) [ ред. | ред. код ]
10. Некоторые дополнительные свойства резисторов [ ред. | ред. код ]
11. Шум резисторов [ ред. | ред. код ]
12. Особенности производства резисторов [ ред. | ред. код ]
13. Металлопленочные резисторы [ ред. | ред. код ]
14. Углеродные (угольные) резисторы [ ред. | ред. код ]
15. Композиционные резисторы [ ред. | ред. код ]
16. Металооксидних резисторы [ ред. | ред. код ]

Резистор или сопротивление (от лат. resisto - сопротивляюсь) - элемент электрической цепи , Предназначенный для использования его электрического сопротивления [1] . Основной характеристикой резистора является величина его электрического сопротивления . Для случая линейной характеристики значение электрического тока через резистор в зависимости от электрического напряжения описывается законом Ома .

Резисторы принадлежат к электрическим компонентов, применяемых в схемах электротехники и электроники для ограничения силы тока и распределения напряжения . Резисторы - самые распространенные пассивные компоненты электронной аппаратуры, используемых в качестве нагрузки, потребители и подельники в цепях питания, как элементы фильтров, шунты, в кругах формирования импульсов и т.д.

Основные параметры резисторов [ ред. | ред. код ]

Резисторы характеризуют номинальным значением сопротивления (от частей Ома до 1000 ГОм), приемлемым отклонением от него (0,001 ... 20%), максимальной мощностью рассеяния (от сотых долей вт до нескольких сотен Вт), предельной электрическим напряжением и температурным коэффициентом электрического сопротивления .

Классификация резисторов [ ред. | ред. код ]

В зависимости от назначения резисторы делятся на две группы: резисторы общего назначения и резисторы специального назначения, к которым относятся: высокоомные резисторы, высоковольтные резисторы, высокочастотные резисторы и прецизионные резисторы.

По виду резистивного материала резисторы классифицируются на:

• проволочные резисторы (древнейшие) - отрезок проволоки с высоким удельным сопротивлением, намотанный на неметаллическую каркас. Могут иметь значительную паразитную индуктивность ;
• пленочные металлические резисторы - тонкая пленка металла с высоким удельным сопротивлением, напилена на керамическое сердечника, на конце которого одеты металлические колпачки с проволочными выводами. Это самый распространенный тип резисторов;
• металофольгови резисторы - как резистивный материал используется тонкая металлическая лента;
• угольные резисторы - бывают пленочными и объемными. Используют высокое удельное сопротивление графита;
• полупроводниковые резисторы - используют сопротивление слаболегированных полупроводника. Эти резисторы могут быть как линейными , Так и иметь значительную нелинейность вольтамперной характеристики. В основном используются в составе интегральных микросхем, где другие типы резисторов применить труднее.

По характеру изменения сопротивления резисторы делятся на:

По виду монтажа резисторы бывают:

По виду вольтамперной характеристики:

• линейные резисторы;
• нелинейные (полупроводниковые) резисторы:

Для резистора с электрическим сопротивлением R {\ displaystyle R \} при прохождении тока с силой I {\ displaystyle I \} падение напряжения U {\ displaystyle U \} на нем составляет:

U = I R {\ displaystyle U = IR \} .

мощность P {\ displaystyle P \} Рассеиваемой на резисторе равна

P = I 2 R {\ displaystyle P = I ^ {2} R \} .

Обозначение резисторов на принципиальных электрических схемах [ ред. | ред. код ]

Условные графические обозначения резисторов на принципиальных электрических схемах регламентируются ГОСТ 2.728-74 [3] . Согласно ему постоянные резисторы в зависимости от вида и мощности обозначаются так:

Европейские симоволом для обозначения
резисторов в электрических схемах,
в том числе и по ГОСТ 2.728-74

По ГОСТ 2.710-81 [4] резистор, переменный резистор, потенциометр, варистор, терморезистор на электрических схемах обозначаются буквой R. Например: R2.

Схемы соединения нескольких резисторов [ ред. | ред. код ]

Последовательное соединение резисторов [ ред. | ред. код ]

При соединении резисторов последовательно их эквивалентной схеме будет резистор с сопротивлением, равным сумме сопротивления отдельных резисторов:

R = R 1 + R 2 + ⋯ + R N = Σ i = 1 N R i. {\ Displaystyle R = R_ {1} + R_ {2} + \ dots + R_ {N} = \ sum _ {i = 1} ^ {N} R_ {i}.}

Параллельное соединение резисторов [ ред. | ред. код ]

При параллельном соединении резисторов обратная величина эквивалентного сопротивления (проводимости) равна сумме обратных величин всех сопротивлений (проводимостей).

1 R = 1 R 1 + 1 R 2 + ⋯ + 1 R N = Σ i = 1 N 1 R i. {\ Displaystyle {\ frac {1} {R}} = {\ frac {1} {R_ {1}}} + {\ frac {1} {R_ {2}}} + \ dots + {\ frac {1 } {R_ {N}}} = \ sum _ {i = 1} ^ {N} {\ frac {1} {R_ {i}}}.}

Смешанное соединение резисторов [ ред. | ред. код ]

Схема состоит из двух параллельно соединенных блоков, один из них состоит из последовательно соединенных резисторов R 1 {\ displaystyle ~ R_ {1}} и R 2 {\ displaystyle ~ R_ {2}} общим сопротивлением R 1 + R 2 {\ displaystyle ~ R_ {1} + R_ {2}} , Другой - с резистора R 3 {\ displaystyle ~ R_ {3}} ; общая проводимость будет составлять 1 R = 1 (R 1 + R 2) + 1 R 3 {\ displaystyle {\ frac {1} {R}} = {\ frac {1} {(R_ {1} + R_ {2} )}} + {\ frac {1} {R_ {3}}}} . Таким образом общее сопротивление можно вычислить по уравнению R = R 3 (R 1 + R 2) R 1 + R 2 + R 3 {\ displaystyle R = {\ frac {R_ {3} (R_ {1} + R_ {2} )} {R_ {1} + R_ {2} + R_ {3}}}} .

Резисторы применяются в электрических схемах для установления силы тока на других элементах круга, для демпфирования колебаний в фильтрах тому подобное.

Резисторы, выпускаемые промышленностью [ ред. | ред. код ]

Промышленные резисторы одного и того же номинала различаются между собой по сопротивлению по законам случайности. Величина возможного отклонения от номинального значения определяется точностью резистора. Выпускают резисторы с точностью 20%, 10%, 5% и т. Д. До 0,01% [5] . Номиналы резисторов не произвольны: их значение выбираются из специальных номинальных рядов по ГОСТ 28884-90 (IEC 63-63) [6] , Чаще всего с номинальных рядов E6 (20%), E12 (10%) или E24 (для резисторов с точностью до 5%), для более точных резисторов используются более точные ряды (например, E48).

Резисторы, выпускаемые промышленностью, характеризуются также определенным значением максимальной мощности рассеяния (выпускаются резисторы мощностью 0,065 Вт 0,125 Вт 0,25 Вт, 0,5 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 5 Вт до 150 Вт).

Маркировка резисторов для навесного монтажа [ ред. | ред. код ]

Согласно ГОСТ 28883-90 (IEC 62-74) [7] цветовую маркировку наносится в виде 3, 4, 5 или 6 цветных колец.

Цвет Значение Множитель допустимое отклонение
± % Темп.коеф.опору
± 10-6 / K 1 кольцо 2 кольцо 3 кольцо 4 кольцо Последнее кольцо отсутствует 20 серебристый 0,01 Ω 10 золотистый 0,1 Ω 5 черный 0 0 x 1 Ω 20200 коричневый 1 1 x 10 Ω 1100 красный 2 2 x 100 Ω 2 50 оранжевый 3 3 x 1 kΩ 3 15 Желтые 4 апреля x 10 kΩ 0,1 25 зеленый 5 5 x 100 kΩ 0,5 голубой 6 июня x 1 MΩ 0,25 10 фиолетовый 7 июля x 10 MΩ 0,1 5 серый 8 августа 0, 5 января белый 9 сентября

• если нанесено три кольца, они обозначают величину сопротивления (в том числе третье - множитель), а допустимое отклонение составляет ± 20%;
• если нанесено четыре кольца, то первые три (как в пункте, приведенном выше) обозначают значение сопротивления, а четвертое - допустимое отклонение;
• если есть пять колец, первые три обозначают сопротивление, четвертое - множитель, а пятое - допустимое отклонение;
• если есть шесть колец - это точный резистор и первые три кольца обозначают сопротивление, четвертое - множитель, пятое - допустимое отклонение, шестое - температурный коэффициент сопротивления (это кольцо может находиться на самом краю резистора).

Маркировка резисторов поверхностного монтажа (SMD-резисторов) [ ред. | ред. код ]

Резисторы для поверхностного монтажа выпускаются с рядом типоразмеров: 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, 1210, 1218 и т.д. Обычно, типоразмер корпуса состоит из четырех цифр, которые указывают на его длину и ширину. Например, корпус 0805 означает следующее: 0805 = длина х ширина = (0,08 х 0,05) дюйма. Иногда эти цифры задаются в миллиметрах, например корпус 5763 имеет габариты (5,7 х 6,3) мм.

Корпуса с одинаковым названием могут иметь разную высоту, различные контактные площадки и быть выполнены из различных материалов, но рассчитаны для монтажа на стандартное учредительное место.

• Маркировка 3-мя цифрами

Первые две цифры указывают значение в омах, последняя - количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда номиналов Е24 с допуском 1% и 5% типоразмеров 0603, 0805 и 1206. Буква R играет роль десятичной запятой.

пример:

103 = 10 000 = 10 кОм; 100 = 10 Ом; 3R3 = 3,3 Ом.

• Маркировка 4-мя цифрами

Первые три цифры указывают значение в омах, последняя - число нулей. Распространяется на резисторы из ряда номиналов Е96 с допуском 1% типоразмеров 0805 и 1206. Буква R имеет значение десятичной запятой.

пример:

4402 = 440 00 = 44 кОм; 15R0 = 15,0 Ом.

• Маркировка 3-мя символами цифра-цифра-буква (JIS-C-5201)

Первые два символа - цифры, указывающие код значения сопротивления в омах, взятые из приведенной ниже таблицы, последний символ - буква, указывающая значение множителя: S = 10-2; R = 10-1; B = 10; C = 102; D = 103; E = 104; F = 105. Распространяется на резисторы из ряда Е96 с допуском 1% и типоразмером 0603.

код Ω код Ω код Ω код Ω код Ω код Ω 01100 17147 33215 49316 65464 81681 02102 18150 34221 50324 66475 82698 03105 19154 35226 51332 67487 83715 04107 20158 36232 52340 68499 84732 05110 21162 37237 53348 69511 85750 06113 22165 38243 54357 70523 86768 07115 23169 39249 55365 71536 87787 08118 24174 40255 56374 72549 88806 09121 25178 41261 57383 73562 89825 10124 26182 42267 58392 74576 90845 11127 27187 43274 59402 75590 91866 12130 28191 44280 60412 76604 92887 13133 29196 45287 61422 77619 93909 14137 30200 46294 62432 78634 94931 15140 31205 47301 63442 79649 95953 16143 32210 48309 64453 80665 96976

пример:

10C = 124 x 102 = 12,4 кОм.

• Маркировка 3-мя символами буква-цифра-цифра

Степень при 10 кодируется буквой (так же, как и для 1% -ных сопротивлений, см. Список выше), мантисса значение сопротивления и точность кодируется 2 цифрами (см. Таблицу ниже). Распространяется на резисторы из рядов номиналов E12 и E24 с точностью 2%, 5% и 10%.

примеры:

S01 2%, 1,00 Ом; S25 5%, 1,00 Ом; A42 5%, 510 Ом; S49 10%, 1,00 Ом. 2% 5% 10% код Ω код Ω код Ω 01100 25100 49100 02110 26110 50120 03120 27120 51150 04130 28130 52180 05150 29150 53220 06160 30160 54270 07180 31180 55330 08200 32200 56390 09220 33220 57470 10240 34240 58560 11270 35270 59680 12300 36300 60820 13330 37330 14360 38360 15390 39390 16430 40430 17470 41470 18510 42510 19560 43560 20620 44620 21680 45680 22750 46750 23820 47820 24910 48910

Некоторые дополнительные свойства резисторов [ ред. | ред. код ]

Зависимость сопротивления от температуры [ ред. | ред. код ]

Сопротивление металлических и проволочных резисторов немного зависит от температуры . При этом зависимость от температуры практически линейная R = R 0 (1 + α (t - t 0)) {\ displaystyle ~ R = R_ {0} (1+ \ alpha (t-t_ {0}))} , Поскольку коэффициенты 2-го и 4-го порядка достаточно малы и при обычных измерениях ими можно пренебречь. Коэффициент α {\ displaystyle ~ \ alpha} называют температурным коэффициентом сопротивления. Такая зависимость сопротивления от температуры позволяет использовать резисторы как термометры . Сопротивление полупроводниковых резисторов может зависеть от температуры сильнее, возможно, даже экспоненциально, по законом Аррениуса , Однако в практическом диапазоне температур и эту экспоненциальную зависимость можно заменить линейной.

Шум резисторов [ ред. | ред. код ]

Даже идеальный резистор при температуре выше абсолютного нуля является источником шума . Это следует из фундаментальной флуктуационных-диссипативной теоремы (В применении к электрических цепей это утверждение известно также как теорема Найквиста ). При существенно меньшей частоте, чем k B T / h {\ displaystyle k_ {B} T / h} (Где k B {\ displaystyle ~ k_ {B}} - постоянная Больцмана , T {\ displaystyle ~ T} - абсолютная температура, h {\ displaystyle ~ h} - постоянная Планка ) Спектр теплового шума равномерный ( «Белый шум» ), Спектральная плотность шума (преобразование Фурье от коррелятора напряжений шума) | U | ω 2 = 4 R k B T {\ displaystyle | U | _ {\ omega} ^ {2} = 4Rk_ {B} T} , Где U ω 2 = ∫ dt ⟨U (t) U (0)⟩ ei ω t {\ displaystyle U _ {\ omega} ^ {2} = \ int dt \ langle U (t) U (0) \ rangle e ^ {i \ omega t}} . Видно, что чем больше сопротивление, тем больше эффективная напряжение шума, а также, что эффективная напряжение шума пропорциональна квадратному корню из температуры.

даже при абсолютном нуле температур в резисторов, составленных из квантовых точечных контактов будет шум, обусловленный Ферме-статистике . Однако такой шум устраняется путем последовательного и параллельного подключения нескольких контактов.

Уровень шума реальных резисторов выше. В шуме реальных резисторов также всегда присутствует компонента, интенсивность которой пропорциональна обратной частоте, то есть 1 / f шум или «Розовый шум» . Этот шум возникает по нескольким причинам, одна из главных - перезарядки ионов примесей, на которых локализованы электроны.

Шумы резисторов возникают за счет прохождения в них тока. В переменных резисторах есть так называемые «механические» шумы, возникающие при работе подвижных контактов.

Особенности производства резисторов [ ред. | ред. код ]

Проволочные резисторы [ ред. | ред. код ]

Проволочные резисторы постоянного сопротивления обычно выполняют на цилиндрической изоляционной подложке с одно- или многослойным намоткой. Провод и контактные узлы защищают, как правило, силикатными эмалевыми покрытиями. Проволочные резисторы характеризуются высокой стабильностью сопротивления, низким уровнем собственных шумов, большой допустимой мощностью рассеяния, высокой точностью сопротивления. Эти резисторы имеют сравнительно большие паразитные реактивные параметры и поэтому используются только на сравнительно низких частотах. Используются провода высокого сопротивления ( нихром , манганин , константан ) С малым значением температурного коэффициента удельного сопротивления. Для уменьшения паразитных параметров проволочных резисторов применяют намотки специальных видов.

Постоянные проволочные резисторы имеют номиналы 3 Ом ... 51 кОм и номинальную мощность в 150 Вт. Промышленность выпускает следующие типы проволочных резисторов:

• с однослойным намоткой:
  • ПЭ - проволочные эмалированные;
  • ПЭО - проволочные эмалированные влагостойкие;
  • ПЭВД - проволочные эмалированные и влаго- и термостойкие;
  • ПЭВР - проволочные эмалированные влагостойкие регулируемые, имеющих латунный подвижный с зажимным винтом хомут, который имеет возможность перемещаться вдоль корпуса резистора по виткам проволоки, свободных от изоляции
• регулируемые с многослойным намоткой:
  • ПТ - проволочные точные;
  • ПТН, ПТМ, ПТК - проволочные точные, соответственно из нихромовой, магнанинового или константановых проволоки;
  • ПТМН, ПТММ, ПТМК - проволочные точные малогабаритные, соответственно из нихрома, манганина или константана.

Резисторы с однослойным намоткой имеют допустимые отклонения от номинала ± 5; ± 10%, а резисторы с многослойным намоткой - ± 0,25; ± 0,5; ± 1%.

Металлопленочные резисторы [ ред. | ред. код ]

Металлопленочные резисторы содержат резистивный элемент в виде очень тонкой (десятые доли микрометра) металлической пленки (тантала, хрома и нихрома), нанесенной на подложку из керамики , стекла , Слоистого пластика, ситалла или другого изоляционного материала. Металлопленочные резисторы характеризуются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и напряжения и высокой надежностью. Недостатком некоторых металлопленочных резисторов является пониженная надежность при повышенной номинальной мощности, особенно при импульсных нагрузок. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) резисторов типов ОМЛТ не превышает 0,02 · 10-2 K-1. Уровень шумов резисторов группы А не больше 1 мкВ / В, группы Б - не больше 5 мкВ / В.

Углеродные (угольные) резисторы [ ред. | ред. код ]

Резистивный элемент этих резисторов - тонкая пленка углерода, нанесенная на стержневую или трубчатую подложку из керамики. Углеродные резисторы характеризуются высокой стабильностью сопротивления, низким уровнем собственных шумов, небольшим отрицательным ТКС, слабой зависимостью сопротивления от частоты и приложенного напряжения. Боровуглецеви резисторы типа БЛП по стабильности сопротивления могут не уступать проволочным резисторам. ТКО этих резисторов равна - (0,012 ... 0,025) · 10-2 K-1. Боровуглецеви резисторы получают термическим разложением (пиролизом) бороорганичних соединений.

Композиционные резисторы [ ред. | ред. код ]

Резистивный элемент этих резисторов изготовляют на основе композиций, состоящих из смеси порошкообразного проводника ( сажа , графит порошки серебра , палладия , полупроводниковые материалы , Такие, как оксиды этих металлов, карбиды кремния , вольфрама и др.) и органического или неорганического диэлектрика (полимеры, порошкообразное стекло , Неорганические эмали). Композиционные резисторы выпускают пленочного и объемного видов. Пленочные композиционные резисторы по конструкции похожи на углеродных, но отличаются большей толщиной пленки. Объемные резистивные элементы изготавливают в виде стержня путем прессования композиционной смеси, пленочные - путем нанесения композиционного смеси на изоляционную подложку.

Пленки керметные типа наносят методом испарения в вакууме смеси порошков металлов ( Cr , Ni , Fe ) И оксидов (SiO, Nd 2O3, Ti O2), причем соотношение между количеством тех и других компонентов определяет основные свойства пленок. Керметные пленки отличаются высокой однородностью свойств, повышенной термостойкостью ; широко используют для изготовления резисторных микросборок.

Пленочные композиционные резисторы характеризуются сильной зависимостью сопротивления от напряжения, низкой стабильностью параметров и очень высокой надежностью. Объемные композиционные резисторы с органическими связующими материалами отличаются высокой стабильностью параметров, сравнительно низкой надежностью и пониженным уровнем собственных шумов, а с неорганическими вяжущими материалами - очень высокой надежностью, низкой стабильностью сопротивления до значений частоты 50 кГц. Сопротивление этих резисторов практически не зависит от напряжения.

Металооксидних резисторы [ ред. | ред. код ]

Металооксидних резисторы изготавливаются на основе оксида металлов, чаще всего диоксида олова. По конструкции они не отличаются от металлопленочных, характеризуются средней стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частот и напряжения, высокой надежностью.

1. ↑ ДСТУ 2382-94 Резисторы. Термины и определения.
2. ↑ ГОСТ 10318-80 Резисторы переменные. Основные параметры
3. ↑ ГОСТ 2.728-74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы, конденсаторы
4. ↑ ГОСТ 2.710-81 Единая система конструкторской документации. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах
5. ↑ ITC-Electronics - Прецизионные резисторы SMR1DZ и SMR3DZ <! - Заголовок добавлен ботом -> . Архив оригинала по 13 сентября 2014.
6. ↑ ГОСТ 28884-90 Ряды предпочтительных значений для резисторов и конденсаторов.
7. ↑ ГОСТ 28883-90 Коды для маркировки резисторов и конденсаторов

• Малая горная энциклопедия : В 3 т. / Под ред. В. С. Белецкого . -: Восточный издательский дом , 2004-2013.
• Основы микроэлектроники: учеб. пособие. в лаб. практикума / М. Е. Лещенко, И. К. Васильева, А. Н. Замирец, В. Е. Овчаренко. - Х.: Нац. аерокосм. ун-т "Харьк. ави. ин-т", 2010. - Ч. 1. - 64 с.
• Резисторы (справочник) / Под ред. И. И. Четверткова - М.: Энергоиздат, 1991
• Аксенов А. И., Нефедов А. В. Серия Массовая радиобиблиотека; Вып. 1203. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Конденсаторы. Резисторы: Справочник М. Радио и связь, 1995.- 272 с.
• Справочник по элементам радиоэлектронных устройств / под ред. В. Н. Дулина, М. С. Жука - М.: Энергия, 1978

Похожие

Комментарии