Резистори

Резистори дозволяють тримати під контролем значення струмів і напруг в електронній ланцюга. Резистори, наприклад, забезпечують режим зміщення транзистора в підсилювачі електронних сигналів. Вимірюючи напруга на резисторі, можна регулювати струми емітера і колектора транзистора. За допомогою резисторів виробляються подільники струмів і напруг в вимірювальних приладах.

Електронні властивості резистора значною мірою визначаються матеріалом, з якого він зроблений, і його конструкцією.

При виборі типу резистора для певного впровадження зазвичай враховуються такі показники:

а) необхідне значення опору (Ом, кОм, МОм),

б) точність (ймовірне відхилення,%, опору від значення, .обозначенного на резисторі),

в) потужність, яку може розсіяти резистор,

г) температурний коефіцієнт опору резистора Rт = R20 [1 + α (Т - 20о)], де α - температурний коефіцієнт опору.

Наприклад, для залізної плівки а = (5 - 100) х 10-6,

д) стабільність резистора: мається на увазі відсоткова зміна опору резистора в процесі використання,

е) шумові характеристики: мається на увазі еквівалентне напруження шуму, що генерується резистором.

За пт «д» і «е» велика частина фірм-виробників зазвичай дають якісну оцінку параметрів резисторів, характеризуючи резистори, наприклад, як високостабільні або малошумні. Резистори з допусками ± 2% або менше іменуються високоточними.

Високостабільні, малошумні і високоточні резистори потрібні тільки в особливих випадках. Наприклад, вони вживаються у вхідних каскадах вимірювальних підсилювачів малих сигналів. Широке їх застосування обмежується тільки високою вартістю цих пристроїв. Резистори на базі вугільного композиту вживаються виключно в джерелах електроживлення і підсилювачах потужності.

Резистори в керамічних корпусах вживаються виключно в джерелах електроживлення і підсилювачах потужності. Резистори в осклованих корпусах знаходять широкі області застосування, а резистори в алюмінієвій оболонці вживаються тільки в малосигнальних підсилювачах і вимірювальних приладах.

Властивості резисторів з різних матеріалів

Номінальне значення опору і точність резистора. На корпусі резистора завжди наноситься приблизне значення його опору. Так, резистор з маркуванням 100 Ом ± 10% може мати будь-який опір в межах від 90 до 110 Ом. Опір резистора, що має маркування 100 Ом ± 1%, знаходиться в інтервалі від 99 до 101 Ом.

Зазвичай, все що випускаються промисловістю резистори об`єднуються в серії. Кількість номінальних значень опорів в межах однієї серії визначається прийнятою точністю. Наприклад, для того щоб перекрити весь можливий спектр значень опорів від 1 до 10 за допомогою резисторів, що мають точність ± 20%, досить мати набір з 6 базисних значень (серія Е6).

Серія Е12 містить 12 базисних значень опорів з точністю ± 10%. Серія Е24 містить 24 базисних значення опорів резисторів з точністю ± 5%.

У межах кожної серії міститься 6 або 7 груп резисторів, опору яких розрізняються в 10 разів. Це означає, що відповідна група опорів виходить множенням базисного значення на 1, 10, 100, 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 1 МОм.

Приклад. У ланцюга зміщення підсилювального каскаду потрібно забезпечити струм 100 мкА (± 10%) за допомогою джерела постійної напруги 5 В. Потрібно обрати тип резистора і його опір. Опір відповідно до закону Ома:

R = U / I = 5/100 = 50кОм

Найближче до обчислювальному номінальне значення опору (серія Е24) одно 51 кОм. При цьому буде забезпечено струм 98 мкА, що відрізняється від необхідного значення па 2%. Беручи до уваги точність опору + 5%, отримуємо ймовірний діапазон зміни струму в межах від 93 до 103 мкА, що повністю вкладається в рамки даного допуску ± 10%.

Виділяється в резисторі потужність Р = UI = 5 х 100 х 10-6 = 500 х 10-6 Вт дуже мала. Тому підійде резистор на базі вугільної плівки з номінальною потужністю 0,25 Вт. Якщо ж потрібен малошумний підсилювач, то слід взяти резистор на базі окису металу.

Маленькі зауваження і поради

Найбільша потужність, яку може розсіяти резистор, знаходиться в залежності від температури середовища. З ростом цієї температури потужність знижується. Для збільшення надійності резистора слід забезпечувати великий запас по потужності.

У тих випадках, коли потрібно мати кілька резисторів з схожим номінальним значенням, доцільно використовувати товстоплівкові резисторні збірки, що випускаються в корпусах типу DIL і SIL, замість дискретних частин. Це резистори серії Е12 з номінальними значеннями від 33 до 1000м.

Дротяні резистори мають значної індуктивністю, тому недоцільно використовувати їх в високочастотних і імпульсних ланцюгах. На дуже великих частотах (більше 30 МГц) плівкові вугільні та залізні резистори також можуть мати помітне індуктивний опір за рахунок довжини власних контактних висновків, які слід дуже вкорочувати.

Якість ізоляції осклованих резисторів посилюється зі зростанням температури. Тому в режимах з найбільшою потужністю, що розсіюється слід уникати контакту цих резисторів з будь-якими провідними поверхнями.