Справочник по МЭТу

на напряжения, приложенного к резистору. Для металлопленочных и углеродистых резисторов ki 1,5 мкВ/В, для композиционных

поверхностных резисторов ki 40 мкВ/В, для композиционных объемных резисторов ki 45 мкВ/В. У проволочных резисторов э.д.с. токовых шумов отсутствует.

3.3 Система обозначений и маркировка резисторов

Взависимости от размеров резисторов при их маркировке применяют полное или сокращенное (кодированное) обозначение.

Всоответствии с действующей системой сокращенное условное обозначение состоит из букв и цифр. Первый элемент – буква или сочетание букв, обозначающее подкласс резистора: Р – резисторы постоянные; РП – резисторы переменные; НР – набор резисторов. Второй элемент – цифра, обозначающая группу резисторов по материалу резистивного элемента: 1 – непроволочные резисторы; 2 – проволочные или металлофольговые резисторы. Третий элемент – регистрационный номер конкретного типа резистора. Между вторым и третьим элементами ставится дефис. Например: Р2-4 – постоянные проволочные резисторы с номером 4; РП1-46 – переменные непроволочные резисторы с номером 46.

Полное условное обозначение состоит из сокращенного обозначения, варианта конструктивного исполнения (при необходимости), значений основных параметров и характеристик резистора, климатического исполнения и обозначения документа на поставку. Параметры и характеристики постоянных резисторов указываются

вследующей последовательности: номинальная мощность рассеяния; номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения; допускаемое отклонение сопротивления резистора в процентах (допуск); группа по уровню шумов (для непроволочных резисторов); группа по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС). Например, постоянный непроволочный резистор с реги-

страционным номером 4, номинальной мощностью рассеяния 0,5 Вт, номинальным сопротивлением 10 кОм, с допуском ±1 %, группой по уровню шумов «А», группы ТКС «Б», климатического исполнения «В» обозначается Р1-4-0,5-10 кОм ± 1% А-Б-В

ОЖО.467.157ТУ.

61

Для маркировки постоянных резисторов применяют ГОСТ 28883-90 (МЭК 62-74) «Коды для маркировки резисторов и конденсаторов», который предусматривает:

цветовой код для обозначения значений сопротивления с точностью до двух и трех значимых цифр, допускаемых отклонений сопротивления и, если необходимо, температурного коэффициента сопротивления постоянных резисторов;

буквенно-цифровой код для маркировки значений сопротивления;

буквенный код для маркировки допусков на значения сопротивлений.

Кодированные обозначения применяют, когда размеры и (или) конфигурация поверхностей резисторов не позволяет маркировать полное обозначение.

Значения сопротивлений и соответствующие им цвета для маркировки цветовым кодом представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Цветовой код для постоянных резисторов

Для обозначения температурных коэффициентов сопротивления применяется один из методов:

62

цветовая полоса в качестве шестой и более широкой (в 1,5–2 раза шире других полос);

прерывистая цветная полоса в качестве шестой полосы;

спиральная линия.

Цветовое кодирование температурного коэффициента сопротивления применяют только для значений с тремя значимыми цифрами.

Примеры цветовой маркировки сопротивлений представлены на рисунках 3.2–3.4.

ый

Рисунок 3.2 – Цветовая маркировка сопротивления с двумя значимыми цифрами

(сопротивление 27000 Ом с допуском ±5 %)

Рисунок 3.3 – Цветовая маркировка сопротивления с тремя значимыми цифрами

(сопротивление 249000 Ом с допуском ±1 %)

63

Таблица 3.4 – Буквенный код для маркировки допусков на значения сопротивления

Буквы проставляют после значений сопротивления. Допуски, для которых не предусмотрен буквенный код, могут обозначаться буквой А. Буква А указывает на то, что допуск должен быть установлен в других документах.

Единая структура условных обозначений резисторов за рубежом отсутствует и произвольно устанавливается фирмамиизготовителями. В основу обозначения постоянных резисторов положен буквенно-цифровой (цифровой) код, которым обозначают тип, значения основных параметров (номинальная мощность, температурный коэффициент сопротивления, номинальное сопротивление, допускаемое отклонение) и вид упаковки [7].

Для резисторов специального назначения, изготавливаемых по стандартам MIL, условное обозначение формируется следующим образом:

первый элемент – серия резистора согласно таблице 3.5;

второй, третий, четвертый и пятый элементы – цифровой код, обозначающий номинальное сопротивление;

шестой элемент – буквенный код, которым обозначается уровень надежности резисторов в течение 1000 часов согласно таблице 3.6.

Обозначение номинального сопротивления представляет собой код из четырех цифр, первые три из которых указывают величину номинала сопротивления в омах, а четвертая – число последующих нулей. Для резисторов с допуском более 10 % код состоит из трех цифр, в котором значащими являются первые две цифры. Некоторые фирмы указывают номинальное сопротивление кодом, рекомендованным стандартом МЭК 62-74, а также применяют цветовое

65

кодирование для отличия резисторов, изготавливаемых по стандартам MIL, от резисторов промышленного и бытового назначения или для обозначения ТКС резисторов.

Таблица 3.5 – Серии резисторов специального назначения по стандартам MIL

Таблица 3.6 – Буквенный код уровня надежности резисторов

66

3.4 Конструктивно-технологические разновидности резисторов

Применение резисторов, как и любых других компонентов, требует тщательного подхода к выбору их типов и обеспечению благоприятных условий эксплуатации. От правильности выбора типов резисторов согласно условиям эксплуатации и назначению во многом зависит надежность, себестоимость и эксплуатационные качества электронной техники.

Основными типами резисторов являются: непроволочные тон-

кослойные постоянные резисторы, композиционные постоянные резисторы, проволочные постоянные резисторы, высокочастотные и сверхвысокочастотные резисторы.

Непроволочные тонкослойные постоянные резисторы. У рези-

сторов этой группы токопроводящий слой представляет собой пленку либо пиролитического углерода, либо сплава металла или оксида металла. Они являются резисторами широкого применения с допусками 5 % , 10 %, 20 % и мощностью рассеяния от 0,125 до

2,0 Вт.

Поскольку металл обладает более высокой теплостойкостью, чем углерод, то металлопленочные резисторы при равной мощности рассеяния имеют меньшие габариты, чем углеродистые резисторы. Резисторы с резистивным материалом в виде пленки сплава металла или оксида металла обладают более высокой стабильностью при циклических изменениях температуры. Недостатком металлопленочных резисторов является небольшая стойкость к импульсной нагрузке и меньший частотный диапазон, чем у углеродистых резисторов. Объясняется это тем, что токопроводящий слой у металлопленочных резисторов толще, чем у углеродистых резисторов, поэтому увеличивается паразитная емкость между витками резистивной спирали. На основе металлопленочных резисторов создаются прецизионные резисторы с допусками (0,1 1,0) %.

Прецизионные резисторы имеют большие габариты, чем резисторы общего применения, что облегчает тепловые режимы и повышает стабильность токопроводящего слоя.

Композиционные постоянные резисторы имеют токопроводя-

щий материал, который получают путем смешивания проводящего

67

компонента (графита или сажи) со связывающими компонентами, наполнителем, пластификатором и отвердителем. В резисторах этой группы полученная композиция наносится на поверхность изоляционного основания либо спрессовывается в виде объемного цилиндра или параллелепипеда. В зависимости от состава композиционные материалы имеют очень широкий диапазон удельного электрического сопротивления. Композиционные резисторы обладают высокой теплостойкостью (до 350 ºС) и имеют малые габариты. Недостатком композиционных резисторов является высокий уровень токовых шумов, что объясняется крупнозернистой структурой токопроводящего материала.

Проволочные постоянные резисторы отличаются малым температурным коэффициентом сопротивления, незначительным уровнем собственных шумов и повышенной точностью. Для изготовления проволочных резисторов используют провода из специальных сплавов, имеющих высокое удельное сопротивление, хорошую теплостойкость и малый температурный коэффициент сопротивления. Провод наматывают на каркас. Проволочные резисторы имеют большую индуктивность и собственную емкость. С целью получения малой индуктивности и емкости применяют разбивку обмотки на несколько секций, в каждой из которых поочередно меняется направление намотки. Проволочные резисторы значительно дороже тонкопленочных, поэтому применяют их в тех случаях, когда характеристики тонкопленочных резисторов не удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Высокочастотные и сверхвысокочастотные постоянные ре-

зисторы обладают малой индуктивностью, что обеспечивается отсутствием спиральной нарезки, но у них величина сопротивления не превышает 300 Ом. Однако это не является недостатком, поскольку электронная техника СВЧ-диапазона не требует применения резисторов с высоким сопротивлением. В ряде случаев высокочастотные резисторы изготавливают без проволочных выводов и эмалевого покрытия, что уменьшает паразитную индуктивность.

Переменный резистор (потенциометр), по существу, является делителем или преобразователем напряжения. Напряжение на выходе потенциометра изменяется от 0 до 100 % от напряжения на

68

входе, являясь функцией угла поворота вала потенциометра или линейного перемещения подвижного контакта. При этом могут реализовываться различные функциональные характеристики: линейная (с постоянной крутизной), кусочно-линейная (с крутизной, отличающейся от участка к участку), синусная, логарифмическая и другие.

Среди многочисленных типов резисторов видное место при-

надлежит нелинейным полупроводниковым резисторам (НПР), от-

личительной особенностью которых является значительная зависимость электрического сопротивления от температуры окружающей среды и приложенного напряжения. НПР завоевали широкое признание в связи с их преимуществами перед другими приборами, используемыми для аналогичных целей, такими как высокий уровень температурной чувствительности и уникально высокий уровень импульсной устойчивости (в широком диапазоне напряжений), малые габариты, предельная простота (керамический диск), стабильность характеристик во времени, высокая надежность, а также экономичность. Керамическая технология, используемая для изготовления НПР, позволяет варьировать их характеристики в широких пределах и принимать различные конструктивные решения на этапе разработки и организации производства.

К нелинейным полупроводниковым резисторам относят:

терморезисторы с отрицательным температурным коэф-

фициентом сопротивления – резисторы, электрическое сопротивление которых на определенном участке рабочих температур уменьшается с увеличением температуры;

терморезисторы с положительным температурным коэф-

фициентом сопротивления – резисторы, электрическое сопротивление которых на определенном участке рабочих температур возрастает с увеличением температуры;

варисторы – резисторы, обладающие способностью значительно изменять свое электрическое сопротивление при изменении подаваемого напряжения.

терморезисторы – резисторы, сопротивление которых меняется в зависимости от температуры;

фоторезисторы – резисторы, сопротивление которых меняется под воздействием света.

69

Характеристики нелинейных полупроводниковых резисторов обеспечиваются в первую очередь свойствами полупроводниковых материалов, на основе которых они изготовлены. Материалы для терморезисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления изготавливаются в основном из смесей окислов марганца, кобальта, никеля, меди и хрома.

Позисторные материалы изготавливаются на основе титана бария, являющегося при комнатной температуре сегнетоэлектриком и переходящего в параэлектрическое состояние при температуре Кюри, примерно равной 123 ºС, что и обеспечивает позисторный эффект (увеличение электрического сопротивления на несколько порядков в узком температурном интервале). Изменение температуры переключения обеспечивается введением добавок, смещающих температуру Кюри.

Варисторы изготавливаются на основе оксида цинка. Проблемы достижения требуемой микроструктуры, высокой объемной проводимости решаются при спекании керамики путем выбора температурных режимов спекания и введением соответствующих малых добавок оксидов кобальта, марганца и других металлов.

Контрольные вопросы

3.1В чем состоит назначение и принцип действия резистора?

3.2Что характеризуют основные параметры резисторов?

3.3Что характеризует температурный коэффициент сопротив-

ления?

3.4Какие типы резисторов в электронной технике являются основными?

3.5Что является отличительной особенностью нелинейных полупроводниковых резисторов?

70