Резисторы

По виду вольтамперной характеристики разделяются на линейные (постоянного и переменного сопротивления) и нелинейные, у которых в качестве токопроводящего слоя применяются полупроводниковые материалы.

По конструкции разделяются на проволочные, объемные и пленочные, по материалу резистивного слоя – на пленочные, углеродные, металлопленочные, металлоокисные, металлодиэлектрические, композиционные и полупроводниковые. По применимости – на резисторы общего и специального назначения, к которым предъявляются высокие требования по точности изготовления и стабильности параметров.

Внешний вид резисторов и условные обозначения см. на рис. 5.

Номинальное сопротивление резистора должно соответствовать одному из рядов, как и емкость конденсатора. Фактическое сопротивление отличается от номинального на величину допуска.

Номинальная мощность – максимально допустимая мощность, которая может быть рассеяна н резисторе при сохранении его рабочих параметров в течение срока службы, определяется падением напряжения на резисторе и его сопротивлением.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) – относительное изменение сопротивления резистора при изменении его температуры на 1 С. У обычных резисторов этот коэффициент положительный, у специальных – отрицательный.

Электрическая прочность резистора – предельное напряжение, при котором резистор может работать в течение всего срока службы без электрического пробоя.

Уровень собственных шумов резисторов определяется случайными колебаниями разности потенциалов, возникающими на резистивном элементе вследствие флуктуаций объемной концентрации носителей заряда. По уровню шумов резисторы делятся на две группы. К первой группе (А) относятся резисторы с уровнем шумов до 1 мкВ/В, ко второй – не более 5 мкВ/В в диапазоне частот 60 Гц‑6 кГц. У специальных резисторов уровень шумов менее 0,1 мкВ/В. У переменных резисторов этот показатель гораздо хуже из-за процессов, происходящих в зоне переходного контакта.

Частотные свойства резисторов определяются номинальным сопротивлением и распределенными паразитными параметрами – индуктивностью и емкостью, которые зависят от конструкции резистора. Активное сопротивление резистора на переменном токе зависит от его номинального сопротивления, индуктивности, емкости и частоты тока, а также от формы спиральной нарезки на теле резистора (если она есть). С увеличением частоты сопротивление высокоомных резисторов уменьшается. Так, сопротивление резистора МЛТ-2 с номинальным сопротивлением 100 кОм на частоте 100 МГц составляет около 60 кОм. Полное сопротивление низкоомных резисторов, не имеющих спиральной нарезки на резистивном элементе, с ростом частоты возрастает, и на частоте резонанса достигает максимального значения.

Маркировка резисторов. На корпусе резистора краской наносится буквенное обозначение типа (С – постоянное сопротивление, СП – переменное сопротивление) и цифровое. Цифра после буквы обозначает: 1 – углеродистый, 2 – металлопленочный или металлоокисный, 3 – пленочный композиционный, 4 – объемный композиционный, 5 – проволочный. Далее через дефис следует номер разработки.

Номинальное сопротивление обозначается цифрами и буквами. Сопротивление до 100 Ом обозначается буквой Е и цифрами, от 100 Ом до 100 кОм – буквой К, от 100 кОм до 100 МОм – в мегаомах и обозначается буквой М.

Если сопротивление выражается целым числом, то буква ставится после него, например – 20Е означает 20 Ом, 10М – 10 мегом и т.д.

Если сопротивление обозначается дробью меньшей единицы, то ноль и запятая после него не ставится, а буква ставится перед числом меньше единицы. Например – 4,7 кОм обозначается 4К7, 0,47 МОм – М47 и т.д.

Номинальная мощность обозначается только на резисторах, имеющих большие размеры, например – МЛТ-0,25 (0,25 Вт), мощность резисторов с малыми размерами определяется по габаритным размерам. В последнее время в связи с миниатюризацией электронной техники очень часто используются резисторы постоянного сопротивления таких малых размеров, что на них невозможно нанести цифры или буквы. Такие резисторы имеют обозначение в виде нескольких цветных полосок, цвет и последовательность чередования которых соответствуют некоторому номинальному значению сопротивления.

Резисторы переменного сопротивлени я применяются для регулирования силы тока и напряжения. По конструкции делятся на одинарные и сдвоенные, одно- и многооборотные, с выключателем и без него. По назначению – на подстроечные для разовой подстройки и регулировочные для многократной регулировки в процессе эксплуатации. По материалу резистивного элемента на проволочные и непроволочные, по реализуемой зависимости – на линейные, логарифмические, обратные логарифмические и другие специальные.

Терморезисторы – это термочувствительные резисторы, сопротивление которых значительно изменяется при изменении температуры, применяются для термокомпенсации в электронных схемах и в качестве датчиков температуры. Основные характеристики терморезисторов – температурный коэффициент сопротивления (ТКС), вольтамперная характеристика, инерционность (постоянная времени), стабильность.

Термисторы – характеризуются отрицательным ТКС (сопротивление уменьшается с повышением температуры). Для большинства термисторов справедливо соотношение:

где Т ₀ – абсолютная температура, при которой сопротивление резистора равно R ₀, Т – абсолютная температура, при которой определяется сопротивление R _Т, В ‑ постоянный коэффициент (принимает значения в диапазоне 2000 – 7000 К), е – основание натурального логарифма. Величина ТКС (размерность ‑ %/К) для большинства термисторов лежит в диапазоне 2,4 – 8,4.

Постоянной времени термистора принято считать время, в течение которого его сопротивление уменьшится в е раз при резком изменении температуры окружающей среды от +20 С до + 120 С, она колеблется в пределах 30‑100 с. Обозначения термисторов - КМТ, ММТ, СТ1, СТ3, номинальные сопротивления при 20 С – от 1 Ом до 1000 кОм.

Позисторы – резисторы с большим положительным ТКС в определенном интервале температур, при более низких температурах ТКС отрицателен. Обозначения – СТ5, СТ6, номинальные сопротивления при 20 С от 0,003 до 10 кОм. Чаще всего используются совместно с термисторами для получения явно выраженных экстремумов в зависимости сопротивления от температуры.

Контрольные вопросы

1. Что собой представляет электрический конденсатор?
2. От чего зависит емкость конденсатора, и в чем она измеряется?
3. Какие по конструкции обкладок бывают конденсаторы?
4. Каковы основные параметры конденсаторов?
5. Как разделяются резисторы по виду вольтамперной характеристики?
6. Какие параметры имеют резисторы?
7. Для чего применяются резисторы переменного сопротивления?
8. Что такое терморезисторы и термисторы, и для чего они применяются?