Пассивные элементы радиоэлектронной аппаратуры

Все элементы радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) мож­но разделить на две группы: активные и пассивные. К активным относятся элементы, осуществляющие усиление, формирование и преобразование электрических сигналов, как правило, с одновременным увеличением их энергии или мощности. Активными элементами являются биполярные и полевые транзисторы, электронно-управляемые лампы, полупроводниковые и другие приборы, принцип действия которых основан на использовании квантово-механического туннельного эффекта или на управлении перемещением электрических или магнитных доменов в кристаллах и тонких пленках. В пассивных элементах преобразование сигналов происходит без увеличения их энергии и даже с частичной ее потерей. В зависимости от выполняемой функции пассивные элементы подразделяются на следующие группы: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности (дроссели, трансформаторы), соединяющие проводники, пленки и элементы коммутации.

РЕЗИСТОРЫ

Резисторы — наиболее распространенные детали РЭА. На их долю приходится от 20 до 50 % общего числа элементов аппаратуры. Принцип работы резисторов основан на исполь­зовании свойств различных материалов оказывать сопротив­ление электрическому току. Классификация резисторов приведена на рис. 1.

Рис 1. Классификация резисторов.

В соответствии с этой классификацией, по материалу изготовления резистивной области различаются проволочные и непроволочные резисторы, а в зависимости от возможности изменения сопротивления они бывают нерегулируемые (постоянные), регулируемые (переменные) и подстроечные. Постоянные резисторы не изменяют сопротивление при сборке, настройке и эксплуатации аппаратуры, а переменные и подстроечные имеют для этой цели специальное устройство (контактный ползун, управляемый на прямой планке, поворотной или червячной оси).

Основными параметрами резисторов являются: номинальное сопротивление, допуск, номинальная мощность рассеяния, максимальное рабочее напряжение, стабильность сопротивления. Номинальное сопротивление R (значение сопротивления резистора, обозначенное на корпусе резистора или в сопроводительной документации) выражается в омах (Ом), килоомах (кОм), мегаомах (МОм) и т.д. Значения номинальных сопротивлений стандартизированы и определяются шестью рядами: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Числовые коэффициенты первых трех наиболее употребительных рядов приведены в табл. 1.1. Номинальное сопротивление получают умножением числового коэффициента на 10n, где п — целое положительное или отрицательное число или нуль. Максимально допустимое отклонение реального сопротивления резистора от его номинального значения, выраженное в процентах, называется допуском. Допуски, как и номинальные сопротивления, нормированы и определяются классом точности, устанавливающим величину производственной погрешности. Наиболее употребительными явля­ются три класса точности: I класс соответствует допуску±5%; II класс — +10 %; Ш класс — ±20 %. Прецизионные резисторы изготовляются с допусками: ±2%;±1; ±0,5;+0,2; ±0,1; ±0,05; ±0,02; ±0,01 %. Номинальное сопротивление резистора обычно указано маркировкой на нем.

На резисторах относительно больших размеров номиналь­ное.сопротивление маркируют, применяя общепринятые со­кращенные обозначения единиц, и указывают возможное отклонение от номинала в процентах, например 1,5 кОм ± 10%.

На малогабаритных резисторах номинальные сопротив­ления маркируют с помощью кода. Единицу ом обозначают буквой Е, килоом — буквой К, мегаом — буквой М. При этом сопротивления от 100 до 910 Ом выражают в сотых долях килоома, а сопротивления от 100 тыс. до 910 тыс. Ом в сотых долях мегаома. Если сопротивление выражается целым числом, то обозначение единицы ставят после этого числа, а если сопротивление выражается целым числом с десятич­ной дробью, то целое число ставится впереди буквы, обо­значающей единицу, а дробь — после буквы (буква заменя­ет запятую). Например: сопротивление 68 Ом обозначают 68 Е; 6,8 кОм — 6К8; 68 кОм - 68К; 6,8 МОм - 6М8. Когда же сопротивление выражается десятичной дробью, мень­шей единицы, буквенное обозначение единицы измерения располагается перед числом, а нуль и запятая из маркиров­ки исключаются. Например: сопротивление 680 Ом = 0,68 кОм обозначают К68, а 680 кОм = 0,68 МОм - М68. На малогабаритных резисторах допускаемое отклонение нано­сится после обозначения номинального сопротивления следующими буквами: ±5 % — И, ±10 % — С, ±20 % — В.

В последнее время применяют маркировку резисторов цветовым кодом. Код наносится на резистор в виде колец.

Первые два кольца обозначают числовой коэффициент, третье — порядок множителя, четвертое — допуск. Значение номинала, порядок множителя и допуск определяются цветом колец.

Под номинальной мощностью рассеяния Рном понимают наибольшую мощность, создаваемую протекающим через резистор током, при которой он может длительное время работать, сохраняя свои параметры. Резисторы выпускаются с номинальной мощностью рассеяния 0,01; 0,025; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10 Вт и более.

Максимальное рабочее напряжение — это максимальное напряжение, приложенное к резистору, при котором еще не возникает электрического пробоя.

Стабильность сопротивления резистора характеризуется в основном температурным коэффициентом сопротивления ТКR который определяется выражением

TKR=∆R/R∆T

TKR может быть положительным, отрицательным или равным нулю.

По принятой системе обозначений условное обозначение типа резистора (маркировка) состоит из трех элементов. Первый, буквенный, элемент указывает тип резисторов (С — постоянные, СП — переменные); второй, цифровой, — материал, из которого они изготовлены (1, 2, 3, 4 — непроволочные, 5 — проволочные, 6 — резисторы СВЧ); третий, цифровой, элемент означает конструктивный вариант исполнения резисторов одной группы (например: С 2-2 — постоянный непроволочный, поверхностный, металлопленочный резистор второго варианта исполнения; С5-5 — по­стоянный проволочный резистор пятого варианта исполнения).

На электрических схемах резисторы обозначаются прямоугольниками. Внутри прямоугольников для нерегулируемых резисторов (рис. 2, а—ж) условными знаками указывается номинальная рассеиваемая мощность, а для регулируемых (рис. 2, з, и) и подстроечных (рис. 3, к, л) она не приводится.

Особую группу составляют полупроводниковые резисторы, к которым относятся терморезисторы, фоторезисторы, варисторы и тензорезисторы.

Рис. 2. Условные обозначения резисторов