- •Новочеркасское высшее военное командное
- •Вводная часть
- •Основная часть
- •1. Предмет и задачи дисциплины
- •2. Назначение, устройство, параметры и особенности применения резисторов
- •Изменение величины сопротивления в зависимости от перемещения подвижного контакта показывают регулировочной кривой (рис.4).
- •Заключительная часть
- •План лекции
- •Вводная часть
- •1. Назначение, устройство, обозначение, особенности применения конденсаторов
- •Классификация конденсаторов
- •2. Назначение, устройство, параметры, особенности применения катушек индуктивности
- •Катушки индуктивности без сердечника Применяются в колебательных контурах и фильтрах.
- •Однослойная катушка на каркасе
- •Виды многослойных обмоток
- •Заключительная часть
- •Б.Степанов
2. Назначение, устройство, параметры и особенности применения резисторов
Резистор - это пассивный элемент РЭА, обладающий электрическим сопротивлением и служащий для поглощения, регулирования и перераспределения электрической энергии. Устройство резистора (см.рис.1).
Рис. 1.
Параметры резистора
Основной функциональный параметр - величина электрического сопротивления (R).
1 Ом = 10-3 кОм=10-6 МОм
1МОм = 103кОм =106 Ом
Различают:
а) номинальное значение сопротивление Rном. Оно стандартизировано и задается рядами номинальных значений. ГОСТ 10318-74 устанавливает шесть основных рядов.
Ряды номинальных значений |
Е6 |
Е12 |
Е24 |
Е48 |
Е96 |
Е192 |
Допуск |
20% В |
10% С |
5% И |
2% Л |
1% Р |
0,5% Д |
б) действительное (фактическое) значение отличается от номинального и задается допуском %.
в) при работе в цепях переменного тока сопротивление резистора носи
ткомплексный характер. Для оценки частотных свойств резистора используют схему замещения (рис.2).
Рис.2.
где Rном - активное сопротивление резистора
LR,CR - собственные индуктивность и емкость
LR < дес.мкГ; CR < ед.пФ;
При этом Zэф = Rном + Xэф;
; ;
Для низкоомных резисторов влиянием емкости можно пренебречь, для высокоомных - влиянием индуктивности можно пренебречь (рис.3).
Температурную стабильность сопротивления резисторов оценивают температурным коэффициентом сопротивления.
Рис.3.
Основная причина нестабильности - зависимость удельного сопротивления резистивного материала от температуры.
Параметры режима.
а) номинальная мощность (Рном) - максимально допустимая мощность рассеиваемая резистором при номинальной температуре окружающей среды
(Тном) и непрерывном режиме работы.
Рном определяется ГОСТом и имеет 29 градаций (0,01-1000 Вт).
б) максимально допустимое рабочее напряжение Uдоп
- по тепловому режиму зависит от Рдоп;
- для высокоомных резисторов ограничивается электрическим пробоем.
Классификация резисторов
1. По характеру изменения сопротивления:
- постоянные;
- переменные в т.ч. подстрочные.
2. По материалу резиста:
- проволочные резисторы из проволоки высокоомного материала (константан, манганин, нихром);
- непроволочные резисторы - тонкий слой углерода или сплава металлов и их окислов с высоким удельным сопротивлением;
- полупроводниковые
а) терморезисторы
б) фоторезисторы
в) варисторы.
Замечание: полупроводниковые резисторы относятся к нелинейным резисторам, поскольку величина их сопротивления зависит от воздействия внешних факторов.
Терморезисторы - величина сопротивления изменяется при изменении температуры резистора. Основной параметр
- термистор - это полупроводниковый объемный резистор с отрицательным ТКС
- позистор - ТКС положительный.
Применение: - термокомпенсация;
- терморегулировка;
- стабилизация напряжения.
Фоторезисторы - величина сопротивления изменяется под воздействием светового потока. При отсутствии светового потока фоторезистор имеет большое сопротивление (107 – 108 Ом). Под воздействием падающего света его сопротивление уменьшается.
Применение: - фотоэлектрические устройства автоматики;
- кино - и фотоаппаратура.
Варисторы - сопротивление изменяется с изменением приложенного напряжения.
Применение: - стабилизация напряжения;
- автоматическая регулировка усиления;
- защита от перенапряжения;
- в телевизорах для стабилизации параметров кадровой и строчной развертки.
В зависимости от области применения различают следующие типы линейных резисторов:
А. Резисторы общего применения - это основная часть резисторов военной техники связи.
Rном= 10 Ом - 10 МОм; = 5; 10; 20%; Рном = 0.125 - 2 Вт; Uдоп750 В
а) Углеродистые резисторы. У этих резисторов токопроводящий слой - пленка пиролитического углерода; штабик - керамика.
Достоинства - высокая стабильность сопротивления при изменении внешних условий:
- небольшой ТКС;
- малый уровень собственных шумов;
- низкая стоимость.
Недостатки - низкая теплостойкость, Тmax 1550С;
- большие габариты;
- небольшой ресурс.
Основные типы углеродистых резисторов ВС, УЛИ, БЛП, С1-4(8).
б) Металлопленочные - резист пленка из специальных сплавов (силициды хрома, железа, никеля );
В металлоокисных - двуокись олова;
Металлодиэлектрические - в состав проводящего материала вводят диэлектрические компоненты.
Особенности - высокая стабильность сопротивления;
- низкий уровень шумов;
- низкий ТКС 1210-4 1/ 0С;
- повышенная теплостойкость Тmax3000С;
- малые габариты.
Основные типы металлопленочных резисторов МЛТ, МЛП, ОМЛТ, С2-6(11,13).
Б. Резисторы высокочастотные - для работы в импульсных схемах, ВЧ и СВЧ цепях, эквивалентах антенны на частотах более 10МГц. Сопротивление от 10 до 500 Ом.
Достоинства - малые собственная емкость и индуктивность (за счет отсутствия защитного покрытия и выполнения выводов в виде контактных поясов).
Применяются: - углеродистые УНУ, УНУ-Ш;
- металлоокисные С2-10; С2-34; МОН; МОУ;
- тонкослойные металлизированные С6-6; С6-5.
В. Резисторы нагрузочные (мощные) - применяются в блоках питания, мощных радиопередатчиках. В качестве резиста используется тонкая проволока из высокоомного сплава (константан, нихром, манганин).
Достоинства - высокая стабильность;
- минимальный уровень шума;
- большая рассеиваемая мощность (Рном=сотни Вт);
- малый ТКС310- 1/ 0C;
- высокая теплостойкость Т5000С.
Недостатки - большие габариты;
- низкий частотный диапазон (до сотен кГц).
Это резисторы типа ПЭВ; ПЭ; ПЭВТ; С5-35; С-5-36.
Г. Резисторы прецизионные высокостабильные - применяются в точной измерительной аппаратуре, аналоговых ЭВМ и т.д.
Rном =1Ом - 1МОм; =1 - 0,02% и менее
- проволочные С5-5; С5-6; С5-14 - до 1МГц
- особо точные С5-60; С5-61; =0.005%
- бороуглеродистые БЛП;=0.5% (лакированный прецизионный
- металлодиэлектрические = 0.5%.
Д. Резисторы высокомегомные и высоковольтные - основным типом их являются композиционные резисторы. Резист - смесь графита и сажи с органическими или неорганическими материалами.
Они характеризуются - низкой стоимостью;
- большим Rном (до 1013 Ом);
- простотой технологии.
Недостатки - низкая точность ( не менее 5%);
- низкая стабильность;
- большие шумы;
- подвержены старению.
Высоковольтные резисторы применяются в высоковольтных цепях КЭВ; С3-5 (9,12,6).
Высокомегомные резисторы используются в измерительной и дозиметрической аппаратуре в цепях с малыми токами.
КВМ, КИМ, КЛМ, С3-13, С3-14.
В последнее время используются проволочные высокомегомные (до 500МОм) резисторы С5-23, С5-24, С5-50, С5-51.
Е. Резисторы для микроэлектронных устройств - применяются в микросхемах и микросборках, когда методами микроэлектроники трудно получить высокую точность и большое Rном.
Rном10МОм; Pдоп 0.25 Вт
Изготавливают в миниатюрном исполнении в виде нитей, таблеток, полосок. Резистивный элемент в виде:
- металлодиэлектрической пленки С2-12;
- композиционной пленки С3-2; С3-3;
- микропровода С5-15; С5-22; С5-30.
Ж. Резисторы переменного сопротивления - в этих резисторах сопротивление изменяется с помощью подвижного контакта.