СНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЗИСТОРОВ

Для оценки свойств резисторов используются следующие основные параметры: номинальное сопротивление, допустимое отклонение величины сопротивления от номинального зна­чения (допуск), номинальная мощность рассеяния, предель­ное напряжение, температурный коэффициент сопротивления, коэффициент напряжения, уровень собственных шумов, соб­ственная емкость и индуктивность.

Номинальное сопротивление R _‖ — это электрическое со­противление, значение которого обозначено на резисторе или указано в сопроводительной документации. ГОСТ 2825—67 устанавливает для резисторов шесть рядов номиналов сопро­тивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 (цифра указывает число номинальных сопротивлений в ряду).

Шкала номинальных сопротивлений для постоянных ре­зисторов общего применения по ряду Е6, Е12, Е24 приведена в табл. 1.5.

 

Таблица 1.5. Номинальные сопротивления по ряду Е6, Е12, Е24

 

Индекс ряда	Числовые коэффициенты, умножаемые на любое число, кратное 10
Е6		1,5	2,4	3,3	4,7	6,8
Е12		1,5	2,2	3,3	4,7	6,8
	1,2	1,8	2,7	3,9	5,6	8,1
Е24		1,5	2,2	3,3	4,7	6,8
	1,1	1,6	2,4	3,6	5,1	7,5
1,2	1,8	2,7	3,9	5,6	8,2
1,3			4,3	6,2	9,1

 

Допуск — максимально допустимое отклонение реальной величины сопротивления резистора от его номинального зна­чения, выраженное в процентах.

Согласно ГОСТ 9664—74, установлен ряд допусков (в процентах): ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; +0,05; ±0,1; ±0,25; ±0,5: +1; +2; ±5; ± 10; ±20; ±30.

Номинальная мощность рассеяния Р _н —это наибольшая мощность, которую резистор может рассеивать в течение гарантированного срока службы (наработка) при сохранении параметров в установленных пределах. Значение Р _н зависит от конструкции резистора, физических свойств материалов и температуры окружающей среды.

 

Конкретные значения номинальных мощностей рассеяния в ваттах устанавливаются согласно ГОСТ 24013—80 и ГОСТ 10318—80 и выбираются из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Для нормальной работы резистора необходимо, чтобы мощность, выделяемая на резисторе в данной электрической цепи, не превышала номинальной мощности рассеяния:

Р _н > P _потр или Р _н > I ² × R

Определение номинальной мощности рассеяния указывает­ся на корпусах крупногабаритных резисторов, а у малога­баритных производится по размерам корпуса.

Предельное напряжение U _пред — это максимальное напря­жение, при котором может работать резистор. Оно ограни­чивается тепловыми процессами, а у высокоомных резисто­ров — электрической прочностью резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) — это относительное изменение величины сопротивления резистора при изменении его температуры на один градус:

где R ₀ — начальное значение величины сопротивления ре­зистора, D R — изменение сопротивления. Значение ТКС пре­цизионных резисторов лежит в пределах от единиц до 100´10 ⁶ 1/°С, а у резисторов общего назначения — от десят­ков до 2000´10 ^{- 6} 1/°С.

Коэффициент напряжения К _р — это относительное изме­нение сопротивления резистора при изменении электрического напряжения в определенных пределах:

где R ₁₀ и R ₁₀₀ — сопротивления резистора при испытательном напряжении, соответствующем 10 и 100 % его номинальной мощности рассеяния. Значение К _р колеблется от десятых долей до единиц процентов.

Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.

Напряжение теплового шума зависит от величины сопро­тивления резистора и его температуры. ЭДС теплового шума определяется выражением:

где k — постоянная Больцмана; Т — температура; R — сопро­тивление, Ом; D f — полоса частот, в пределах которой опреде­ляется E _т.

При протекании тока по резистору возникают токовые шумы. Токовые шумы наиболее характерны для непроволоч­ных резисторов. ЭДС токовых шумов определяется выраже­нием

Е ₁ = К ₁ U

где К ₁ — коэффициент, зависящий от конструкции резистора, свойств его резистивного элемента; U — напряжение на ре­зисторе.

Значение ЭДС шумов для непроволочных резисторов на­ходится в пределах от долей единиц до сотен микровольт на вольт.

Собственная емкость и индуктивность — характеристики, определяющие работу резистора на высоких частотах.

Собственная емкость резистора слагается из емкости ре­зистивного элемента и емкости вводов. Собственная индук­тивность определяется длиной резистивного элемента, разме­рами каркаса и геометрией вводов. Наименьшими собствен­ной емкостью и индуктивностью обладают непроволочные резисторы, наибольшими — проволочные резисторы.

В отличие от постоянных резисторов переменные обла­дают, кроме вышеперечисленных, дополнительными характе­ристиками и параметрами. К ним относятся: функциональная характеристика, разрешающая способность, шумы скольже­ния, разбаланс сопротивления (для многоэлементного ре­зистора).

Функциональная характеристика определяет зависимость сопротивления переменного резистора от положения (угла по­ворота) подвижного контакта. Наиболее распространенные зависимости (рис. 1.6)—логарифмические (Б),

 

обратнологарифмические (В), линейные (А). Резисторы с характеристиками типа И, Е применяются в системах автоматики и измерительной техники.

Разрешающая способность показывает, при каком наименьшем изменении угла поворота или перемещении подвижной системы может быть различимо изменение сопротивления резистора. У непроволочных резисторов разрешающая способность очень высока и ограничивается дефектами резистивного элемента и контактной щетки а также значением переходного сопротивления между проводящим слоем и подвижным контактом.

Разрешающая способность переменных проволочных резисторов зависит от числа витков проводящего элемента и опре­деляется тем перемещением подвижного контакта, при котором происходит изменение установленного сопротивления

Разрешающая способность переменных резисторов общего назначения находится в пределах 0,1 3 %, а прецизионных — до тысячных долей процента.

Шумами скольжения принято считать шумы (напряжение помехи), возникающие при перемещении подвижного контакта по резистивному элементу. Напряжение шумов непроволоч­ных резисторов вращения достигает 15…50 мВ.

Разбаланс сопротивления — это отношение выходного напряжения, снимаемого с одного резистора, к соответствующе­му напряжению, снимаемому с другого резистора при одина­ковом питающем напряжении на выводах резистивного элемента и одинаковом «сложении их подвижной системы

Для резисторов общего назначения разбаланс допускается до 3 дБ.