Elementy elektroniczne

Rezystory węglowe

kompozytowe



Rezystory węglowe kompozytowe

, lub

masowe

są starszym typem rezystora. Zbudowane są w

postaci wałka, lub rurki węglowej z

przylutowanymi wyprowadzeniami. Skład

materiałowy części węglowej decyduje o wartości

rezystancji. Zaletą tych rezystorów jest ich niska

indukcyjność. Dlatego są one właściwe do

zastosowań w układach przełączających, jak np. w

układach gasikowych RC i zasilaczach

przetwornicowych. Inną ich zaletą jest to, że

wytrzymują chwilowe przeciążenia bez

uszkodzenia. Ich dużą wadą jest wysoka

pojemność własna, ok. 0,2-1 pF, w zależności od

typu i wartości rezystancji. Wysoka pojemność

własna, która wynika z budowy cząsteczek

węglowych ze środkiem wiążącym stanowi, że

rezystory węglowe są mniej lub bardziej

bezużyteczne przy częstotliwościach powyżej 5-10

MHz. Posiadają one wysoki współczynnik

temperaturowy (-200 do -2000 ppm/K), dużą

zależność od napięcia (200-500 ppm/V), wysoki

szum i złą stabilność długotrwałą.

Oznaczenie

ppm

oznacza milionową część (ang.

art

illion), a więc jednostka

ppm/K

oznacza

milionową część na 1 stopień Kelvina,

10-6/K

Spis treści

Rodzaje

Rezystory warstwowe węglowe



Rezystory warstwowe węglowe

lub

rezystory z warstwą węglową

Składają się z rurki ceramicznej, na

której jest naparowana warstwa

węgla o danej wartości rezystancji.

W tej warstwie można wykonać

nacięcia spiralne aż do 10 zwojów

przy pomocy ostrza diamentowego,

lub lasera, aby osiągnąć właściwą

wartość rezystancji. Reaktancja tej

indukcyjności, która wystąpi z

powodu tej spirali jest niewielka w

porównaniu z reaktancją, która

wynika z pojemności własnej ok.

0,2 pF. Posiadają one wysoki

współczynnik temperaturowy (-200

do -1000 ppm/K). Zależność

napięciowa jest poniżej 100 ppm/V.

Poziom szumu jest dość wysoki, a

stabilność długotrwała jest zła.

Rezystory węglowe

powierzchniowe są jednakże

bardzo tanie w produkcji.

Spis tresci

Rodzaje

Rezystory węglowe matalowe



Rezystory warstwowe metalowe

różnią się od węglowych tym, że

warstwa węgla została zastąpiona

warstwą metalu. Proces produkcji

jest podobny. Dobre właściwości

dla wysokich częstotliwości ze

względu na niską pojemność

własną (poniżej 0,2 pF). Dla

wysokich wartości rezystancji i

przy wysokiej częstotliwości

reaktancją może jednakże

odgrywać pewną rolę.

Współczynnik temperaturowy jest

niski (5-100 ppm/K). Zależność od

napięcia jest ok. 1 ppm/V, niski

poziom szumów i dobra stabilność

długotrwała. Wytrzymałość na

przeciążenia impulsowe jest

jednak niska, niższa nawet niż dla

rezystorów warstwowych

węglowych. Dlatego należy być

ostrożnym z wymianą rezystorów

węglowych na metalowe w

zastosowaniach impulsowych.

Spis treści

Rodzaje

Rezystory grubowarstwowe



Rezystory grubowarstwowe

nazywane są czasami rezystorami

metalglaze

", lub

cermetowymi

Warstwa zewnętrzna składa się z

mieszaniny tlenków metali i szkła, lub

ceramiki, i jest nakładana metodą

sitodrukową na korpus ceramiczny.

Tego typu rezystory mają dobre

własności przy wysokich

częstotliwościach i niskich

rezystancjach. Pojemność własna

wynosi ok. 0,1-0,3 pF. Zależność

rezystancji od napięcia jest poniżej 30

ppm/V. Stabilność długotrwała jest

bardzo dobra. Rezystory są

wytrzymałe na przeciążenia

impulsowe, są niezawodne i

wytrzymują wysokie temperatury.

Poziom szumów jest porównywalny z

rezystorami warstwowymi węglowymi.

Rezystory do montażu

powierzchniowego są najczęściej

produkowane jako grubowarstwowe.

Spis treści

Rodzaje

Rezystory cienkowarstwowe



Rezystory cienkowarstwowe

mają

bardzo cienką warstwę metalu,

najczęściej niklu i chromu, który jest

naparowywany na korpus szklany,

lub ceramiczny. Rezystory są

trawione i dopasowywane przy

pomocy lasera aby uzyskać właściwą

rezystancję. Własności dla wysokich

częstotliwości na ogół nie są dobre.

Współczynnik temperaturowy

rezystancji jest bardzo dobry, daje

się uzyskać nawet poniżej 1 ppm/K.

Współczynnik napięcia leży poniżej

0,05 ppm/V. Stabilność długotrwała

jest nadzwyczaj dobra. Szumy są

najniższe ze wszystkich typów

rezystorów warstwowych

powierzchniowych. Moc i odporność

na impulsy jest niska. Wysoka

stabilność powoduje, że rezystory

tego typu często stosuje się w

układach precyzyjnych, jako np.

bardzo dokładne dzielniki napięcia.

Spis treści

Rodzaje

Rezystory z tlenków metali



Rezystory z tlenków metali

maja warstwę zewnętrzną np. z

tlenku cyny, z którego można

tworzyć spirale. Własności dla

wysokich częstotliwości są

umiarkowane, ze względu na

pojemność własną ok. 0,4 pF.

Współczynnik temperaturowy

wynosi ok. +/- 200 ppm/K,

zależność od napięcia jest poniżej

10 ppm/V, a poziom szumów jest

niski. Są one odporne na impulsy

i znoszą wysokie temperatury, co

czyni je bardzo dobrą alternatywą

dla rezystorów drutowych dużej

mocy, szczególnie przy wysokich

rezystancjach

Spis treści

Rodzaje

Matryce rezystorowe

(drabinki)



Matryce rezystorowe (drabinki)

są produkowane

w wersji grubo- albo cienkowarstwowej. Składają

się one z ceramicznego korpusu z nadrukowanymi

rezystorami i wyprowadzeniami. Istnieją dwa

rodzaje matryc rezystorowych do montażu

przewlekanego: obudowa jednorzędowa SIL (Single

In Line) z liczbą wyprowadzeń od 4 do 14 i liczbą

rezystorów od 2 do 24, oraz obudowa dwurzędowa

DIL (Dual In Line) z liczbą wyprowadzeń od 14 do

20 i liczbą rezystorów od 7 do 36. Do montażu

powierzchniowego produkuje się dużo rożnych

typów obudów. Często produkuje się specjalne

matryce rezystorowe do zastosowań specjalnych.

Wówczas można uzyskać dowolne wewnętrzne

połączenia między rezystorami, różne wartości

rezystancji, jak również można wyposażyć matrycę

w inne elementy takie jak kondensatory, czy diody.

Jedną z zalet matryc rezystorowych jest to, że

zajmują mało miejsca na płycie drukowanej, można

kontrolować temperaturę pracy rezystorów, montaż

jest prosty i nie czasochłonny, co z kolei oznacza

niższa cenę montażu elementów.

Spis treści

Rodzaje

Rezystory drutowe nawijane



Rezystory drutowe nawijane

składają się z drutu o wysokiej rezystancji na ogół nikrotalu (CrNi), kantalu

(CrAlFe), lub konstantanu (CuNi), nawiniętego na korpus z ceramiki, szkła lub włókna szklanego. Izoluje się je

plastikiem, silikonem, glazurą, albo są zamknięte w obudowie aluminiowej, aby łatwiej mogły przenosić ciepło do

chłodzącego podłoża. Produkuje się je do zastosowań precyzyjnych, gdzie wymagana jest wysoka jakość i

stabilność, oraz do zastosowań o dużej mocy, dla których potrzebny jest gruby i wytrzymały drut. Własności dla

wysokich częstotliwości nie są dobre. Wysoka indukcyjność (0,1-10uH) i wysoka pojemność (0,2-10 pF) zależą od

liczby zwojów drutu i wymiarów korpusu. W celu zmniejszenia indukcyjności można nawijać druty w rożny sposób

np. bifilarnie, krzyżowo (uzwojenie Ayrtona Perry), albo sekcyjnie w rożnych kierunkach. W typach precyzyjnych

współczynnik temperaturowy jest niski (1-100 ppm/K). Zależność napięciowa wynosi ok. 1 ppm/V. Szum jest bardzo

niski, a stabilność długotrwała - dobra. Jednakże wytrzymałość na przeciążenie jest niska. Rezystory mocy mają

współczynnik temperaturowy miedzy -50 a +1000 ppm/K w zależności od typu drutu. Zależność napięciowa i szumy

- takie jak w typie precyzyjnym. Stabilność długotrwała jest silnie zależna od temperatury powierzchni rezystora

(Ths). Przy montowaniu drutowych rezystorów mocy ważne jest aby pamiętać, że temperatura na powierzchni może

dochodzić aż do 200 - 400°C. Tak wysokie temperatury mogą mieć wpływ na otaczające elementy, materiały i

punkty lutownicze.

Spis treści

Rodzaje

Rezystory nastawne



Rezystory nastawne

są to zwykle

elementy trójkońcówkowe, potocznie

nazywane

potencjometrami

. Dwie (1,2) z

trzech końcówek rezystora nastawnego są

połączone z początkiem i końcem

elementu rezystancyjnego, natomiast

trzecia (3) - z ruchomym stykiem

(suwakiem), mogącym przesuwać się

wzdłuż powierzchni tego elementu.

Przebieg zmian rezystancji między

końcówkami 1 i 3 w funkcji położenia

suwaka, nazywa się

charakterystyką

rezystancyjną

. Kształt tej charakterystyki

zależy od budowy elementu

rezystancyjnego, a ściśle rzecz biorąc, od

rozkładu rezystancji wzdłuż drogi suwaka.

Potencjometry mają najczęściej

charakterystykę rezystancyjną: liniową

(A), logarytmiczną (B) lub wykładniczą

(C). Charakterystyka rezystancyjna

rezystorów nastawnych o specjalnym

wykonaniu może mieć kształt sinusoidalny,

diodowy, typu S lub dowolnie inny.

Więcej

Spis treści

Rodzaje

Rezystory nastawne



Rezystancja podlegająca regulacji, czyli rezystancja między skrajnymi

położeniami suwaka, jest zawsze nieco mniejsza niż

rezystancja całkowita

między wyprowadzeniami stałymi 1 i 2. Rezystancja całkowita jest cechą

rezystora nastawnego, innymi słowy rezystancja znamionową podawaną z

określoną tolerancją, Niekiedy wyróżnia się

rezystancję kontaktową

, tj.

rezystancję wynikającą z niedokładności styku ruchomego suwaka z

elementem rezystancyjnym. Nieciągłość styku suwaka z powierzchnią

elementu jest często przyczyną występowania zjawiska trzasków,

charakteryzowanego tzw.

napięciem trzasków

. Ważnym parametrem

rezystora nastawnego jest też trwałość, wyrażana liczbą przesunięć

suwaka wzdłuż elementu, które można wykona bez wyraźnego

pogorszenia jego właściwości (trwałość potencjometrów powszechnego

użytku zawiera się zwykle w przedziale 100000...10000000). Do

podstawowych parametrów rezystorów nastawnych zalicza się jeszcze

moc znamionową

napięcie graniczne

(definiowane jak dla rezystorów

stałych).

Wśród rezystorów nastawnych wyróżnia się potencjometry jedno- i

wieloobrotowe (najczęściej 10-obrotowe), stosowane głównie w układach

pomiarowych, sterowania i automatyki (potencjometry wieloobrotowe są

zwykle zaopatrzone w specjalne gałki z podziałką, umożliwiającą

precyzyjne umiejscowienie położenia suwaka), Niekiedy potencjometry

łączy się w zespoły (agregaty) sprzężone lub też sterowane oddzielnie.

Spis treści

Rodzaje

Document Outline