Rezystor

0
21

Rezystor (opornik) – klasyfikowany jako najprostszy element bierny obwodu elektronicznego. Służy do ograniczania wartości przepływającego prądu. Płynący przez niego prąd wywołuje na nim wprost proporcjonalny do wartości tego prądu spadek napięcia – jest elementem liniowym. Ograniczanie wartości prądu wywołuje wydzielanie ciepła.

Symbol rezystora

Teoretycznie posiada tylko jedną charakteryzującą go wielkość – rezystancję. W praktyce cechuje go także pojemność oraz indukcyjność wewnętrzna. Wartości te są jednak bardzo małe i pomijalne podczas zwykłego projektowania układów. Jedynie podczas pracy w wysokich częstotliwościach (powyżej 1 GHz) takie pasożytnicze parametry mogą wpłynąć na charakter obwodu.

Podstawowe parametry rezystorów

Rezystancja nominalna – rezystancja charakteryzująca dany rezystor, ustalana przez producenta i wyrażana w jednostkach zwanych om (Ω). Wartość nominalna może się różnić od rzeczywistej, ale zawsze musi mieścić się w granicach podanej tolerancji.

Tolerancja – podawana przez producenta procentowa wartość możliwej różnicy wartości rzeczywistej rezystancji od jego wartości nominalnej.

Moc znamionowa – to moc jako wydzielać może rezystor bez wpływu na jego parametry. Przekroczenie wartości znamionowej często prowadzi do uszkodzenia rezystora.

Napięcie graniczne – maksymalne napięcie pod jakim może pracować rezystor bez jego uszkodzenia.

Temperaturowy współczynnik rezystancji – parametr określający zmiany rezystancji rzeczywistej rezystora pod wpływem temperatury.

Współczynnik szumów – określa poziom szumów generowanych przez rezystor.

Oznaczenia

Oznaczenia rezystora – kod paskowy

Parametry charakteryzujące rezystor oznaczane są za pomocą kolorowych pasków. Odpowiednie wartości odczytywane są za pomocą określonego koloru i pozycji paska zajmowanej w szeregu.

 

Budowa i podstawowe rodzaje rezystorów

Do budowy oporników wykorzystuje się materiały, charakteryzujące się dużym oporem właściwym – stopy chromu i niklu oraz węgiel. Wyróżniamy oporniki drutowe oraz złożone z warstw. Innym podziałem rezystorów jest podział na oporniki o stałej rezystancji i nastawnej. W opornikach drutowych lub w opornikach złożonych z warstw, na cylindrze lub płycie wykonanej z substancji izolacyjnej nawinięty jest spiralny drut (z nikieliny, konstantanu, kantalu lub manganinu) albo nałożona warstwa oporowa (wykonana z węgla pyrolitycznego albo ze stopów metali).

Do budowy starszych typów rezystorów wykorzystywano wałki węglowe lub rurki ceramicznej pokryte warstwą materiału węglowego.

W rezystorach metalowych warstwa węgla została zastąpiona warstwą metalu. Ten rodzaj rezystora posiada niską pojemność własną, niski współczynnik temperaturowy i tak samo niski poziom szumów.

 

Rezystory węglowe kompozytowe – Zbudowane są z wałka lub rurki węglowej z przylutowanymi wyprowadzeniami. Ich zaletą jest ich niska indukcyjność i wytrzymałość na chwilowe przeciążenia. Do wad należy wysoka pojemność własna. Z ich charakterystyką wiąże się również wysoki współczynnik temperaturowy, dużą zależność od napięcia oraz wysoki poziom szumów.

Rezystory węglowe warstwowe  – Składają się z rurki ceramicznej, na której napylona jest warstwa węgla w odpowiedniej wartości rezystancji. Posiadają wysoki współczynnik temperaturowy oraz poziom szumów. Są jednak bardzo tanie w produkcji.

Rezystory cienkowarstwowe – zbudowane są z cienkiej warstwy stopów niklu lub chromu, który jest napylony na szklany lub ceramiczny korpus. Charakteryzują się bardzo dobrym współczynnikiem temperaturowym i najniższym poziomem szumów ze wszystkich typów rezystorów powierzchniowych warstwowych.

Rezystory grubowarstwowe (cermetowe) – Warstwa zewnętrzna składa się z mieszaniny tlenków metali i szkła lub ceramiki. Nakładana jest metodą sitodrukową na ceramiczny korpus. Rezystory te mają dobre własności przy wysokich częstotliwościach, są wytrzymałe na przeciążenia impulsowe i stosunkowo wysokie temperatury. Poziom szumów jest w tym przypadku porównywalny z rezystorami węglowym warstwowymi.

Rezystory zbudowane z tlenków metali – posiadają warstwę zewnętrzną np. z tlenku cyny w formie spirali. Charakteryzują się niskim poziomem szumów, umiarkowaną pojemnością własną, odpornością na wysokie temperatury i impulsy elektryczne.

Rezystory drutowe – składają się z drutu o wysokiej rezystancji na ogół nikrotalu, kantalu, lub konstantanu, nawiniętego na korpus z ceramiki, szkła lub włókna szklanego. Izolowane są plastikiem, silikonem, zamykane w aluminiowej obudowie dobrze oddającej ciepło. Przeznaczone są do zastosowań precyzyjnych dużej mocy, gdzie wymagana jest wysoka jakość i stabilność. Posiadają wysoką indukcyjność i pojemność, zależą od liczby zwojów drutu i wymiarów korpusu, przez co nie bardzo nadają się do wysokich częstotliwości. Posiadają niski współczynnik temperaturowy oraz niski poziom szumów. Niestety niska jest także ich wytrzymałość na przeciążenia.

Rezystory nastawne

Obok rezystorów o stałej rezystancji istnieją także rezystory nastawne, potocznie zwane potencjometrami. Posiadają trzy wyprowadzenia, z których jedno połączone jest z ruchomy stykiem regulującym oporność rezystora. Rezystory tego typu posiadają określoną charakterystykę obrazującą przebieg zmian rezystancji w funkcji położenia suwaka. Kształt tej charakterystyki zależy od rozkładu rezystancji wzdłuż linii przemieszczania suwaka. Wyróżnia się zatem charakterystykę liniową, logarytmiczną lub wykładniczą.

Matryce rezystorowe (drabinki)

Drabinka rezystorowa to element zbudowany z kilku rezystorów z określoną liczbą wyprowadzeń. Zasada ich działania jest zbliżona do potencjometru – rezystancję zmieniamy jednak podłączając się do kolejnych nóżek. Istnieją specjalne matryce rezystorowe, dzięki którym można uzyskać dowolne wewnętrzne połączenia między rezystorami, a tym samym różne wartości rezystancji. 

Dodaj komentarz

avatar
  Subscribe  
Powiadom o