Elementy
Elementy
elektroniczne
elektroniczne
Spis treści
Spis treści
Rezystor
Rezystor
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Schemat połączeń i zadania
Schemat połączeń i zadania
Kondensator
Kondensator
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Schemat połączeń i zadania
Schemat połączeń i zadania
Dioda
Dioda
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Zastosowanie i schemat
Zastosowanie i schemat
Tranzystor
Tranzystor
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Rodzaje i obudowy
Rodzaje i obudowy
Warystor
Warystor
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Triak
Triak
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Diak
Diak
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Układ scalony
Układ scalony
Rodzaje
Rodzaje
Budowa
Budowa
Rysunki i fotografie
Rysunki i fotografie
Rezystory węglowe
kompozytowe
Rezystory węglowe kompozytowe
Rezystory węglowe kompozytowe
, lub
, lub
masowe
masowe
są starszym typem rezystora. Zbudowane są w
są starszym typem rezystora. Zbudowane są w
postaci wałka, lub rurki węglowej z
postaci wałka, lub rurki węglowej z
przylutowanymi wyprowadzeniami. Skład
przylutowanymi wyprowadzeniami. Skład
materiałowy części węglowej decyduje o wartości
materiałowy części węglowej decyduje o wartości
rezystancji. Zaletą tych rezystorów jest ich niska
rezystancji. Zaletą tych rezystorów jest ich niska
indukcyjność. Dlatego są one właściwe do
indukcyjność. Dlatego są one właściwe do
zastosowań w układach przełączających, jak np. w
zastosowań w układach przełączających, jak np. w
układach gasikowych RC i zasilaczach
układach gasikowych RC i zasilaczach
przetwornicowych. Inną ich zaletą jest to, że
przetwornicowych. Inną ich zaletą jest to, że
wytrzymują chwilowe przeciążenia bez
wytrzymują chwilowe przeciążenia bez
uszkodzenia. Ich dużą wadą jest wysoka
uszkodzenia. Ich dużą wadą jest wysoka
pojemność własna, ok. 0,2-1 pF, w zależności od
pojemność własna, ok. 0,2-1 pF, w zależności od
typu i wartości rezystancji. Wysoka pojemność
typu i wartości rezystancji. Wysoka pojemność
własna, która wynika z budowy cząsteczek
własna, która wynika z budowy cząsteczek
węglowych ze środkiem wiążącym stanowi, że
węglowych ze środkiem wiążącym stanowi, że
rezystory węglowe są mniej lub bardziej
rezystory węglowe są mniej lub bardziej
bezużyteczne przy częstotliwościach powyżej 5-10
bezużyteczne przy częstotliwościach powyżej 5-10
MHz. Posiadają one wysoki współczynnik
MHz. Posiadają one wysoki współczynnik
temperaturowy (-200 do -2000 ppm/K), dużą
temperaturowy (-200 do -2000 ppm/K), dużą
zależność od napięcia (200-500 ppm/V), wysoki
zależność od napięcia (200-500 ppm/V), wysoki
szum i złą stabilność długotrwałą.
szum i złą stabilność długotrwałą.
Oznaczenie
Oznaczenie
ppm
ppm
oznacza milionową część (ang.
oznacza milionową część (ang.
p
p
art
art
p
p
er
er
m
m
illion), a więc jednostka
illion), a więc jednostka
ppm/K
ppm/K
oznacza
oznacza
milionową część na 1 stopień Kelvina,
milionową część na 1 stopień Kelvina,
10-6/K
10-6/K
.
.
Rezystory warstwowe węglowe
Rezystory warstwowe węglowe
Rezystory warstwowe węglowe
Rezystory warstwowe węglowe
,
,
lub
lub
rezystory z warstwą węglową
rezystory z warstwą węglową
.
.
Składają się z rurki ceramicznej, na
Składają się z rurki ceramicznej, na
której jest naparowana warstwa
której jest naparowana warstwa
węgla o danej wartości rezystancji.
węgla o danej wartości rezystancji.
W tej warstwie można wykonać
W tej warstwie można wykonać
nacięcia spiralne aż do 10 zwojów
nacięcia spiralne aż do 10 zwojów
przy pomocy ostrza diamentowego,
przy pomocy ostrza diamentowego,
lub lasera, aby osiągnąć właściwą
lub lasera, aby osiągnąć właściwą
wartość rezystancji. Reaktancja tej
wartość rezystancji. Reaktancja tej
indukcyjności, która wystąpi z
indukcyjności, która wystąpi z
powodu tej spirali jest niewielka w
powodu tej spirali jest niewielka w
porównaniu z reaktancją, która
porównaniu z reaktancją, która
wynika z pojemności własnej ok.
wynika z pojemności własnej ok.
0,2 pF. Posiadają one wysoki
0,2 pF. Posiadają one wysoki
współczynnik temperaturowy (-200
współczynnik temperaturowy (-200
do -1000 ppm/K). Zależność
do -1000 ppm/K). Zależność
napięciowa jest poniżej 100 ppm/V.
napięciowa jest poniżej 100 ppm/V.
Poziom szumu jest dość wysoki, a
Poziom szumu jest dość wysoki, a
stabilność długotrwała jest zła.
stabilność długotrwała jest zła.
Rezystory węglowe
Rezystory węglowe
powierzchniowe są jednakże
powierzchniowe są jednakże
bardzo tanie w produkcji.
bardzo tanie w produkcji.
Spis tresci
Rezystory węglowe matalowe
Rezystory węglowe matalowe
Rezystory warstwowe metalowe
Rezystory warstwowe metalowe
różnią się od węglowych tym, że
różnią się od węglowych tym, że
warstwa węgla została zastąpiona
warstwa węgla została zastąpiona
warstwą metalu. Proces produkcji
warstwą metalu. Proces produkcji
jest podobny. Dobre właściwości
jest podobny. Dobre właściwości
dla wysokich częstotliwości ze
dla wysokich częstotliwości ze
względu na niską pojemność
względu na niską pojemność
własną (poniżej 0,2 pF). Dla
własną (poniżej 0,2 pF). Dla
wysokich wartości rezystancji i
wysokich wartości rezystancji i
przy wysokiej częstotliwości
przy wysokiej częstotliwości
reaktancją może jednakże
reaktancją może jednakże
odgrywać pewną rolę.
odgrywać pewną rolę.
Współczynnik temperaturowy jest
Współczynnik temperaturowy jest
niski (5-100 ppm/K). Zależność od
niski (5-100 ppm/K). Zależność od
napięcia jest ok. 1 ppm/V, niski
napięcia jest ok. 1 ppm/V, niski
poziom szumów i dobra stabilność
poziom szumów i dobra stabilność
długotrwała. Wytrzymałość na
długotrwała. Wytrzymałość na
przeciążenia impulsowe jest
przeciążenia impulsowe jest
jednak niska, niższa nawet niż dla
jednak niska, niższa nawet niż dla
rezystorów warstwowych
rezystorów warstwowych
węglowych. Dlatego należy być
węglowych. Dlatego należy być
ostrożnym z wymianą rezystorów
ostrożnym z wymianą rezystorów
węglowych na metalowe w
węglowych na metalowe w
zastosowaniach impulsowych.
zastosowaniach impulsowych.
Rezystory grubowarstwowe
Rezystory grubowarstwowe
Rezystory grubowarstwowe
Rezystory grubowarstwowe
nazywane są czasami rezystorami
nazywane są czasami rezystorami
"
"
metalglaze
metalglaze
", lub
", lub
cermetowymi
cermetowymi
.
.
Warstwa zewnętrzna składa się z
Warstwa zewnętrzna składa się z
mieszaniny tlenków metali i szkła, lub
mieszaniny tlenków metali i szkła, lub
ceramiki, i jest nakładana metodą
ceramiki, i jest nakładana metodą
sitodrukową na korpus ceramiczny.
sitodrukową na korpus ceramiczny.
Tego typu rezystory mają dobre
Tego typu rezystory mają dobre
własności przy wysokich
własności przy wysokich
częstotliwościach i niskich
częstotliwościach i niskich
rezystancjach. Pojemność własna
rezystancjach. Pojemność własna
wynosi ok. 0,1-0,3 pF. Zależność
wynosi ok. 0,1-0,3 pF. Zależność
rezystancji od napięcia jest poniżej 30
rezystancji od napięcia jest poniżej 30
ppm/V. Stabilność długotrwała jest
ppm/V. Stabilność długotrwała jest
bardzo dobra. Rezystory są
bardzo dobra. Rezystory są
wytrzymałe na przeciążenia
wytrzymałe na przeciążenia
impulsowe, są niezawodne i
impulsowe, są niezawodne i
wytrzymują wysokie temperatury.
wytrzymują wysokie temperatury.
Poziom szumów jest porównywalny z
Poziom szumów jest porównywalny z
rezystorami warstwowymi węglowymi.
rezystorami warstwowymi węglowymi.
Rezystory do montażu
Rezystory do montażu
powierzchniowego są najczęściej
powierzchniowego są najczęściej
produkowane jako grubowarstwowe.
produkowane jako grubowarstwowe.
Rezystory cienkowarstwowe
Rezystory cienkowarstwowe
Rezystory cienkowarstwowe
mają
mają
bardzo cienką warstwę metalu,
bardzo cienką warstwę metalu,
najczęściej niklu i chromu, który jest
najczęściej niklu i chromu, który jest
naparowywany na korpus szklany,
naparowywany na korpus szklany,
lub ceramiczny. Rezystory są
lub ceramiczny. Rezystory są
trawione i dopasowywane przy
trawione i dopasowywane przy
pomocy lasera aby uzyskać właściwą
pomocy lasera aby uzyskać właściwą
rezystancję. Własności dla wysokich
rezystancję. Własności dla wysokich
częstotliwości na ogół nie są dobre.
częstotliwości na ogół nie są dobre.
Współczynnik temperaturowy
Współczynnik temperaturowy
rezystancji jest bardzo dobry, daje
rezystancji jest bardzo dobry, daje
się uzyskać nawet poniżej 1 ppm/K.
się uzyskać nawet poniżej 1 ppm/K.
Współczynnik napięcia leży poniżej
Współczynnik napięcia leży poniżej
0,05 ppm/V. Stabilność długotrwała
0,05 ppm/V. Stabilność długotrwała
jest nadzwyczaj dobra. Szumy są
jest nadzwyczaj dobra. Szumy są
najniższe ze wszystkich typów
najniższe ze wszystkich typów
rezystorów warstwowych
rezystorów warstwowych
powierzchniowych. Moc i odporność
powierzchniowych. Moc i odporność
na impulsy jest niska. Wysoka
na impulsy jest niska. Wysoka
stabilność powoduje, że rezystory
stabilność powoduje, że rezystory
tego typu często stosuje się w
tego typu często stosuje się w
układach precyzyjnych, jako np.
układach precyzyjnych, jako np.
bardzo dokładne dzielniki napięcia.
bardzo dokładne dzielniki napięcia.
Rezystory z tlenków metali
Rezystory z tlenków metali
Rezystory z tlenków metali
Rezystory z tlenków metali
maja warstwę zewnętrzną np. z
maja warstwę zewnętrzną np. z
tlenku cyny, z którego można
tlenku cyny, z którego można
tworzyć spirale. Własności dla
tworzyć spirale. Własności dla
wysokich częstotliwości są
wysokich częstotliwości są
umiarkowane, ze względu na
umiarkowane, ze względu na
pojemność własną ok. 0,4 pF.
pojemność własną ok. 0,4 pF.
Współczynnik temperaturowy
Współczynnik temperaturowy
wynosi ok. +/- 200 ppm/K,
wynosi ok. +/- 200 ppm/K,
zależność od napięcia jest poniżej
zależność od napięcia jest poniżej
10 ppm/V, a poziom szumów jest
10 ppm/V, a poziom szumów jest
niski. Są one odporne na impulsy
niski. Są one odporne na impulsy
i znoszą wysokie temperatury, co
i znoszą wysokie temperatury, co
czyni je bardzo dobrą alternatywą
czyni je bardzo dobrą alternatywą
dla rezystorów drutowych dużej
dla rezystorów drutowych dużej
mocy, szczególnie przy wysokich
mocy, szczególnie przy wysokich
rezystancjach
rezystancjach
Matryce rezystorowe
(drabinki)
Matryce rezystorowe (drabinki)
Matryce rezystorowe (drabinki)
są produkowane
są produkowane
w wersji grubo- albo cienkowarstwowej. Składają
w wersji grubo- albo cienkowarstwowej. Składają
się one z ceramicznego korpusu z nadrukowanymi
się one z ceramicznego korpusu z nadrukowanymi
rezystorami i wyprowadzeniami. Istnieją dwa
rezystorami i wyprowadzeniami. Istnieją dwa
rodzaje matryc rezystorowych do montażu
rodzaje matryc rezystorowych do montażu
przewlekanego: obudowa jednorzędowa SIL (Single
przewlekanego: obudowa jednorzędowa SIL (Single
In Line) z liczbą wyprowadzeń od 4 do 14 i liczbą
In Line) z liczbą wyprowadzeń od 4 do 14 i liczbą
rezystorów od 2 do 24, oraz obudowa dwurzędowa
rezystorów od 2 do 24, oraz obudowa dwurzędowa
DIL (Dual In Line) z liczbą wyprowadzeń od 14 do
DIL (Dual In Line) z liczbą wyprowadzeń od 14 do
20 i liczbą rezystorów od 7 do 36. Do montażu
20 i liczbą rezystorów od 7 do 36. Do montażu
powierzchniowego produkuje się dużo rożnych
powierzchniowego produkuje się dużo rożnych
typów obudów. Często produkuje się specjalne
typów obudów. Często produkuje się specjalne
matryce rezystorowe do zastosowań specjalnych.
matryce rezystorowe do zastosowań specjalnych.
Wówczas można uzyskać dowolne wewnętrzne
Wówczas można uzyskać dowolne wewnętrzne
połączenia między rezystorami, różne wartości
połączenia między rezystorami, różne wartości
rezystancji, jak również można wyposażyć matrycę
rezystancji, jak również można wyposażyć matrycę
w inne elementy takie jak kondensatory, czy diody.
w inne elementy takie jak kondensatory, czy diody.
Jedną z zalet matryc rezystorowych jest to, że
Jedną z zalet matryc rezystorowych jest to, że
zajmują mało miejsca na płycie drukowanej, można
zajmują mało miejsca na płycie drukowanej, można
kontrolować temperaturę pracy rezystorów, montaż
kontrolować temperaturę pracy rezystorów, montaż
jest prosty i nie czasochłonny, co z kolei oznacza
jest prosty i nie czasochłonny, co z kolei oznacza
niższa cenę montażu elementów.
niższa cenę montażu elementów.
Rezystory drutowe nawijane
Rezystory drutowe nawijane
Rezystory drutowe nawijane
składają się z drutu o wysokiej rezystancji na ogół nikrotalu (CrNi), kantalu
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
(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
- 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
(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
dochodzić aż do 200 - 400°C. Tak wysokie temperatury mogą mieć wpływ na otaczające elementy, materiały i
punkty lutownicze.
punkty lutownicze.
Rezystory nastawne
Rezystory nastawne
Rezystory nastawne
Rezystory nastawne
są to zwykle
są to zwykle
elementy trójkońcówkowe, potocznie
elementy trójkońcówkowe, potocznie
nazywane
nazywane
potencjometrami
potencjometrami
. Dwie (1,2) z
. Dwie (1,2) z
trzech końcówek rezystora nastawnego są
trzech końcówek rezystora nastawnego są
połączone z początkiem i końcem
połączone z początkiem i końcem
elementu rezystancyjnego, natomiast
elementu rezystancyjnego, natomiast
trzecia (3) - z ruchomym stykiem
trzecia (3) - z ruchomym stykiem
(suwakiem), mogącym przesuwać się
(suwakiem), mogącym przesuwać się
wzdłuż powierzchni tego elementu.
wzdłuż powierzchni tego elementu.
Przebieg zmian rezystancji między
Przebieg zmian rezystancji między
końcówkami 1 i 3 w funkcji położenia
końcówkami 1 i 3 w funkcji położenia
suwaka, nazywa się
suwaka, nazywa się
charakterystyką
charakterystyką
rezystancyjną
rezystancyjną
. Kształt tej charakterystyki
. Kształt tej charakterystyki
zależy od budowy elementu
zależy od budowy elementu
rezystancyjnego, a ściśle rzecz biorąc, od
rezystancyjnego, a ściśle rzecz biorąc, od
rozkładu rezystancji wzdłuż drogi suwaka.
rozkładu rezystancji wzdłuż drogi suwaka.
Potencjometry mają najczęściej
Potencjometry mają najczęściej
charakterystykę rezystancyjną: liniową
charakterystykę rezystancyjną: liniową
(A), logarytmiczną (B) lub wykładniczą
(A), logarytmiczną (B) lub wykładniczą
(C). Charakterystyka rezystancyjna
(C). Charakterystyka rezystancyjna
rezystorów nastawnych o specjalnym
rezystorów nastawnych o specjalnym
wykonaniu może mieć kształt sinusoidalny,
wykonaniu może mieć kształt sinusoidalny,
diodowy, typu S lub dowolnie inny.
diodowy, typu S lub dowolnie inny.
Rezystory nastawne
Rezystory nastawne
Rezystancja podlegająca regulacji, czyli rezystancja między skrajnymi
Rezystancja podlegająca regulacji, czyli rezystancja między skrajnymi
położeniami suwaka, jest zawsze nieco mniejsza niż
położeniami suwaka, jest zawsze nieco mniejsza niż
rezystancja całkowita
rezystancja całkowita
między wyprowadzeniami stałymi 1 i 2. Rezystancja całkowita jest cechą
między wyprowadzeniami stałymi 1 i 2. Rezystancja całkowita jest cechą
rezystora nastawnego, innymi słowy rezystancja znamionową podawaną z
rezystora nastawnego, innymi słowy rezystancja znamionową podawaną z
określoną tolerancją, Niekiedy wyróżnia się
określoną tolerancją, Niekiedy wyróżnia się
rezystancję kontaktową
rezystancję kontaktową
, tj.
, tj.
rezystancję wynikającą z niedokładności styku ruchomego suwaka z
rezystancję wynikającą z niedokładności styku ruchomego suwaka z
elementem rezystancyjnym. Nieciągłość styku suwaka z powierzchnią
elementem rezystancyjnym. Nieciągłość styku suwaka z powierzchnią
elementu jest często przyczyną występowania zjawiska trzasków,
elementu jest często przyczyną występowania zjawiska trzasków,
charakteryzowanego tzw.
charakteryzowanego tzw.
napięciem trzasków
napięciem trzasków
. Ważnym parametrem
. Ważnym parametrem
rezystora nastawnego jest też trwałość, wyrażana liczbą przesunięć
rezystora nastawnego jest też trwałość, wyrażana liczbą przesunięć
suwaka wzdłuż elementu, które można wykona bez wyraźnego
suwaka wzdłuż elementu, które można wykona bez wyraźnego
pogorszenia jego właściwości (trwałość potencjometrów powszechnego
pogorszenia jego właściwości (trwałość potencjometrów powszechnego
użytku zawiera się zwykle w przedziale 100000...10000000). Do
użytku zawiera się zwykle w przedziale 100000...10000000). Do
podstawowych parametrów rezystorów nastawnych zalicza się jeszcze
podstawowych parametrów rezystorów nastawnych zalicza się jeszcze
moc znamionową
moc znamionową
i
i
napięcie graniczne
napięcie graniczne
(definiowane jak dla rezystorów
(definiowane jak dla rezystorów
stałych).
stałych).
Wśród rezystorów nastawnych wyróżnia się potencjometry jedno- i
Wśród rezystorów nastawnych wyróżnia się potencjometry jedno- i
wieloobrotowe (najczęściej 10-obrotowe), stosowane głównie w układach
wieloobrotowe (najczęściej 10-obrotowe), stosowane głównie w układach
pomiarowych, sterowania i automatyki (potencjometry wieloobrotowe są
pomiarowych, sterowania i automatyki (potencjometry wieloobrotowe są
zwykle zaopatrzone w specjalne gałki z podziałką, umożliwiającą
zwykle zaopatrzone w specjalne gałki z podziałką, umożliwiającą
precyzyjne umiejscowienie położenia suwaka), Niekiedy potencjometry
precyzyjne umiejscowienie położenia suwaka), Niekiedy potencjometry
łączy się w zespoły (agregaty) sprzężone lub też sterowane oddzielnie.
łączy się w zespoły (agregaty) sprzężone lub też sterowane oddzielnie.