Charakteristiky rezistorov
Rezistory umožňujú ovládať hodnoty prúdov a napätí v elektrickom obvode. Rezistory napríklad poskytujú režim predpätia pre tranzistor v zosilňovači elektrického signálu. Meraním napätia na rezistore môžete nastaviť prúd emitora a kolektora tranzistora. Pomocou rezistorov sa v meracích prístrojoch vyrábajú rozdeľovače prúdu a napätia.
Elektrické charakteristiky rezistora sú do značnej miery určené materiálom, z ktorého je vyrobený, a jeho konštrukciou.
Pri výbere typu odporu pre konkrétnu aplikáciu sa zvyčajne berú do úvahy tieto parametre:
a) požadovaná hodnota odporu (Ohm, kOhm, MOhm),
b) presnosť (možná odchýlka, %, odporu od hodnoty uvedenej na rezistore),
c) výkon, ktorý môže rezistor rozptýliť,
f) teplotný koeficient odporu odpor RT = R20 [1 + α (Т — 20О )], kde α — teplotný koeficient odporu.
Napríklad pre kovový film a = (5 – 100) x 10-6,
e) stabilita odporu: ide o percentuálnu zmenu odporu odporu počas prevádzky,
f) Vlastnosti šumu: označujú ekvivalentné napätie šumu generovaného rezistorom.
Pre body „e“ a „f“ väčšina výrobcov zvyčajne uvádza kvalitatívne hodnotenie vlastností rezistorov, pričom rezistory charakterizujú ako napríklad vysoko stabilné alebo nízkošumové. Rezistory s toleranciami ± 2 % alebo menej sa nazývajú vysoko presné odpory.
Vysoká stabilita, nízka hlučnosť a vysoká presnosť rezistorov sú potrebné len v špeciálnych prípadoch. Používajú sa napríklad vo vstupných stupňoch prístrojových zosilňovačov s malým signálom. Ich široké využitie je obmedzené len vysokou cenou týchto zariadení. Uhlíkové kompozitné rezistory sa používajú iba v napájacích zdrojoch a výkonových zosilňovačoch.
Keramické odpory sa používajú iba v napájacích zdrojoch a výkonových zosilňovačoch. Sklenené rezistory nachádzajú širokú škálu aplikácií, zatiaľ čo hliníkové rezistory sa používajú iba v zosilňovačoch a prístrojoch s malým signálom.
Charakteristika rezistorov vyrobených z rôznych materiálov
Parameter rezistora
Materiál odporu
Uhlíková kompozitná uhlíková fólia Kovová fólia Rozsah odporu kovového oxidu, Ohm 2,2 až 106 10 až 10 × 106 1 až 106 10 až 106 Presnosť ±10 ±5 ±1 ±2 Výkon, W 0,125 — 1 0,25 —5 —5 — 2. 0,5 Stabilita dosť slabá výborná výborná
Hodnotenie odporu a presnosť rezistora. Približná hodnota jeho odporu je vždy vyznačená na kryte odporu. Takže odpor označený 100 Ohm ± 10% môže mať akýkoľvek odpor v rozsahu 90 až 110 Ohm. Odpor odporu s označením 100 ohmov ± 1 % sa pohybuje od 99 do 101 ohmov.
Všetky odpory vyrábané priemyslom sú spravidla kombinované v sérii. Počet nominálnych hodnôt odporu v rámci série je určený akceptovanou presnosťou. Napríklad na pokrytie celého možného rozsahu hodnôt odporu od 1 do 10 pomocou rezistorov s presnosťou ± 20% stačí mať sadu šiestich základných hodnôt (séria E6).
Séria E12 obsahuje 12 základných hodnôt odporu s presnosťou ± 10%. Séria E24 obsahuje 24 základných hodnôt rezistorov s presnosťou ± 5%.
Každá séria obsahuje 6 alebo 7 skupín rezistorov, ktorých odpory sa líšia faktorom 10. To znamená, že zodpovedajúcu skupinu odporu získame vynásobením základnej hodnoty 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .
Príklad. Obvod predpätia zosilňovacieho stupňa vyžaduje prúd 100 μA (± 10 %) so zdrojom konštantného napätia 5 V. Vyžaduje sa výber typu odporu a jeho odporu. Odolnosť podľa Ohmovho zákona:
R = U/I = 5/100 = 50 kΩ
Najbližšia k vypočítanej hodnote odporu (séria E24) je 51 kOhm. V tomto prípade bude poskytnutý prúd 98 μA, ktorý sa líši od požadovanej hodnoty o 2%. Pri presnosti odporu + 5 % dostaneme možný rozsah zmeny prúdu 93 až 103 μA, čo je v rámci špecifikovanej tolerancie ± 10 %.
Výkon uvoľnený v rezistore P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W je veľmi malý. Preto je vhodný rezistor s uhlíkovým filmom s menovitým výkonom 0,25 W. Ak je potrebný zosilňovač s nízkym šumom, potom by sa mal vziať rezistor z oxidu kovu.
Malé poznámky a tipy
Maximálny výkon, ktorý môže rezistor rozptýliť, závisí od teploty okolia. Keď sa táto teplota zvyšuje, výkon klesá. Na zvýšenie spoľahlivosti odporu je potrebné zabezpečiť veľkú rezervu výkonu.
V prípadoch, keď je potrebné mať niekoľko rezistorov rovnakej nominálnej hodnoty, sa odporúča namiesto diskrétnych prvkov použiť silové polia rezistorov vyrábané v puzdrách typu D.AlzL a SIL. Ide o rezistory série E12 s menovitými hodnotami od 33 do 1000 m.
Drôtové odpory majú významné indukčnosť, preto je nepraktické ich používať vo vysokofrekvenčných a impulzných obvodoch. Pri veľmi vysokých frekvenciách (nad 30 MHz) môžu mať rezistory s uhlíkovým a kovovým filmom tiež značný indukčný odpor kvôli dĺžke ich kolíkov, ktoré je potrebné čo najviac skrátiť.
Kvalita izolácie sklenených rezistorov sa so zvyšujúcou sa teplotou zhoršuje. Preto by sa v režimoch maximálneho rozptylu energie malo zabrániť kontaktu týchto odporov s akýmikoľvek vodivými povrchmi.
