Резисторы

Резистор (от латинского resisto -сопротивляюсь) - промышленное изделие, основное функциональное назначение которого обеспечивать определенное соотношение между током и приложенным к нему напряжением. Резисторы регулируют и распределяют электрическую энергию между цепями и элементами схем.

1.1. Резисторы выпускают номинальным сопротивлением от единиц омов до сотен мегаомов. При изготовлении резисторов возможно отклонение сопротивления от номинального значения. Это отклонение, выраженное в процентах, характеризует класс точности. Классы точности введены для того, чтобы знать, насколько может отличаться сопротивление данного резистора от номинального значения и в каких целях, в какой аппаратуре его можно использовать. Резисторы, имеющие отклонение от номинального сопротивления 5 %, относятся к первому классу точности, 10%- ко второму и 20%- к третьему. Резисторы, имеющие отклонение менее 5%, относятся к высшему классу.

Условные обозначения номинальной мощности на принципиальных схемах показаны на рис.1.

 

 

 

0,05 Вт 0,125 Вт 0,25 Вт 0,5 Вт 1 Вт 5 Вт 10 Вт

Рис.1

 

На резисторах относительно больших размеров номинальное сопротивление маркируют, применяя общепринятые сокращения обозначения единиц, и указывают возможное отклонение о номинала в процентах.

В связи с миниатюризацией деталей резисторы новых типов маркируют по специальному коду. Принято обозначать: Е- омы, К- килоомы, М- мегаомы.

Все сопротивления от 100 до 910 Ом выражают в долях килоома, например 120 Ом = 0,12 кОм, при этом нуль и запятую заменяют условной буквой - К12, т.е. букву ставят впереди сотых долей. Если нужно обозначить целое число с десятичной дробью, то запятую заменяют буквой, например, 4,7 кОм - 4К7.

Допустимое отклонение от номинального сопротивления постоянного резистора кодируют буквой, располагаемой за последней цифрой, указывающей номинальное сопротивление. Принято обозначать: + 0,1% -Ж, + 0,2% -У, + 0,5% - П, + 1% - Д, + 2% - Р, + 5% - И, + 10% -С, + 20% -В, + 30% -Ф. Тогда резистор сопротивлением 0,7 МОм + 0,1% -Ж будет маркирован М7Ж.

Наименование типов резисторов последних выпусков начинается буквой С, после которой следует цифра, характеризующая токопроводящий слой резистора: 1-пленочный углеродистый, 2-металлопленочный или металлоокисный, 3-пленочный композиционный, 4-обьемный, 5-проволочный. После цифры ставят черточку (дефис) и порядковый номер конструктивного варианта резистора.

1.2. В зависимости от характера изменения сопротивления при протекании электрического тока и внешних воздействующих факторов резисторы делятся на линейные и нелинейные. Под словом «резисторы» традиционно подразумевают резисторы с линейной вольт-амперной характеристикой. К нелинейным резисторам относят: терморезисторы, варисторы и магниторезисторы.

Общая классификация составлена по ряду признаков присущих многим изделиям электронной техники: назначению, способу монтажа, способу защиты и т. п. В основу конкретной классификации положен материал резистивного (токопроводящего) элемента.

 

В зависимости от назначения резисторы делятся на общего назначения и специальные (прецизионные и сверхпрецизионные, высокочастотные, высоковольтные, высокомегаомные).

Резисторы общего назначения используются в качестве различных нагрузок, поглотителей и делителей в цепях питания, элементов фильтров, шунтов, в цепях формирования импульсов и т. п. Диапазон номинальных сопротивлений этих резисторов 1 Ом — 10 МОм, номинальные мощности рассеяния 0,062—100 Вт. Допускаемые отклонения сопротивления от номинального значения ±1; ±2; ±5; ±10; ±20%.

Прецизионные и сверхпрецизионные резисторы отличаются высокой стабильностью параметров при эксплуатации и большой точностью изготовления (допуск от ±0,0005 до 0,5 %). Применяются они в основном в измерительных приборах, в различных счетно-решающих устройствах, вычислительной технике и системах автоматики. Диапазон их номинальных сопротивлений в ряде случаев шире, чем резисторов общего назначения.

Высокочастотные резисторы (резисторы с «подавленной» реактивностью) отличаются малыми собственной индуктивностью и емкостью, предназначены для работы в высокочастотных цепях, кабелях я волноводах радиоэлектронной аппаратуры в качестве согласующих нагрузок, аттенюаторов, направленных ответвителей, эквивалентов антенн и т. п. Непроволочные высокочастотные резисторы способны работать на частотах до сотен мегагерц и более» а высокочастотные проволочные — до сотен килогерц.

Высоковольтные резисторы рассчитаны на большие рабочие напряжения (от единиц до десятков киловольт). Применяются они в качестве делителей напряжения, искрогасителей, поглотителей, в зарядных и разрядных высоковольтных цепях и т. п.

Высокомегаомные резисторы имеют диапазон номинальных сопротивлений от десятков мегаом до единиц тераом и рассчитываются на небольшие рабочие напряжения (100—400 В). Поэтому они работают в ненагруженном режиме и мощности рассеяния их малы (менее 0,5 Вт). Высокомегаомные резисторы применяют в электрических цепях с малыми токами, в приборах ночного видения, дозиметрах и в измерительной аппаратуре.

 

В зависимости от способа монтажа в аппаратуре как постоянные, так и переменные резисторы могут выполняться для печатного и навесного монтажа, а также для микромодулей и микросхем или для сопряжения с ними.

Резисторы для навесного монтажа могут иметь жесткие или мягкие выводы, аксиальные или радиальные из проволоки круглого сечения или ленты, в виде лепестков и т. п.

У резисторов, применяемых в составе микросхем и микромодулей, а также СВЧ резисторов в качестве выводов могут использоваться части их поверхности.

 

В зависимости от способа защиты от внешних воздействующих факторов резисторы конструктивно выполняются: изолированными, неизолированными, герметизированными и вакуумными.

Неизолированные резисторы (с покрытием или без покрытия) не допускают касания своим корпусом шасси аппаратуры. Напротив, изолированные резисторы имеют 'достаточно хорошее изоляционное покрытие (лаки, компаунды, пластмассы и т. п.) и допускают касания корпусом шасси или токоведущих частей аппаратуры.

Герметизированные резисторы имеют герметичную конструкцию корпуса, которая исключает возможность сообщения окружающей среды с его внутренним пространством. Герметизация осуществляется с помощью керамических или металлических корпусов, а также с помощью опрессовки специальным компаундом.

Вакуумные резисторы — резисторы, у которых резистивный элемент с основанием помещается в стеклянную вакуумную колбу. По существу, это разновидность герметизированного резистора.

Иногда резисторы разделяют на защищенные и незащищенные. Защищенные допускают эксплуатацию в условиях повышенной влажности в аппаратуре любого конструктивного исполнения, незащищенные — только в составе герметизированной аппаратуры или в корпусах микросхем.

 

По характеру изменения сопротивления все резисторы подразделяются на постоянные и переменные. Последние, в свою очередь, делятся на подстроечные и регулировочные.

Постоянные резисторы имеют фиксированное сопротивление, которое в процессе элксплуатации не регулируется. Переменные резисторы — регулировочные, допускают изменение сопротивления в процессе их функционирования' в аппаратуре. Сопротивление подстроечных резисторов изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры.

Переменные резисторы по конструкции могут быть выполнены:

· одноэлементными и многоэлементными (сдвоенные, строенные и счетверенные);

· с круговым и прямолинейным перемещением подвижного контакта;

· однооборотными и многооборотными;

· с выключателем и без выключателя;

· с упором и без упора;

· с фиксацией и без фиксации положения подвижной системы;

· с дополнительными и без дополнительных отводов.

 

В зависимости от материала резистивного элемента резисторы разделяют на следующие группы: проволочные с резистивным элементом из волоченой или литой проволоки с высоким удельным сопротивлением; непроволочные; металлофольговые с резистивным элементом из фольги определенной конфигурации, нанесенной на изолированное основание.

Непроволочные резисторы можно разделить на тонкопленочные (толщина слоя — нанометры), толстопленочные (толщина — доли миллиметра), объемные (толщина — единицы миллиметра). Разумеется, приведенное разделение слоев весьма условное. Четкой градации по толщине, вообще говоря, не существует.

Тонкопленочные резисторы подразделяются: на металлодиэлектрические, металлоокисные и металлизированные с резистивным элементом в виде микрокомпозиционного слоя из диэлектрика и металла, или тонкой пленки окиси металла, или сплава металла; углеродистые и бороуглеродистые, проводящий элемент которых — пленка пиролитического углерода или борорганических соединений.

К толстопленочным резисторам относят лакосажевые, керметные и резисторы на основе проводящих пластмасс. Объемные резисторы могут быть с органическим и неорганическим связующим диэлектриком. Проводящие резистивные слои толстопленочных и объемных резисторов представляют собой гетерогенную систему (композицию) из нескольких фаз, получаемую механическим смешением проводящего компонента, например графита или сажи, металла или окисла металла, с органическими или неорганическими связующими (смолы, стеклоэмали), наполнителем, пластификатором и отвердителем. После соответствующей термообработки образуется гетерогенный монолитный слой с необходимым комплексом резистивных параметров.

Лакосажевые композиции формируются на основе синтетических смол в виде лаковых растворов. Проводящим компонентом является сажа. Резисторы на основе этих композиций называют лакосажевыми, лакопленочными или пленочными композиционными.

В объемных резисторах в качестве связующего компонента используют органические смолы или стеклоэмали. Проводящей фазой является сажа.

В резистивных керметных слоях основным проводящим компонентом являются металлические порошки и их смеси, представляющие собой керамическую, стеклянную или полимерную основу с равномерно распределенными частицами металла. Широкое применение нашли системы палладий — окись палладия — серебро — стекло и системы на основе рутения.

В резисторах на основе проводящих пластмасс резистивный элемент формируется горячим прессованием из проводящей композиции в виде пресспорошков, изготовленных на основе связующих полимеров (диаллилфталатных, фенольных и других смол) и сажи. Возможны металлопластмассовые композиции, проводящим компонентом которых являются металлы.