1. По назначению.
- Резисторы общего назначения. Эти резисторы изготавливают с диапазоном номинальных сопротивлений от 0,47 до 1010 Ом, номинальные мощности рассеяния составляют 0,062 – 100 Вт.
- Прецизионные резисторы отличаются высокой стабильностью параметров при эксплуатации и высокой точностью изготовления (допуск составляет от 0,0005% до 0,5%). Мощности рассеяния таких резисторов не превышают 2 Вт.
- Высокочастотные резисторы. Эти резисторы отличаются малыми значениями собственной индуктивности и емкости.
- Высоковольтные резисторы. Эти резисторы рассчитаны на рабочие напряжения от единиц до десятков киловольт.
- Высокомегаомные резисторы. Эти резисторы имеют диапазон номинальных сопротивлений от десятков мегаом до единиц тераом при рабочих напряжениях 100 …400 В. Они работают в ненагруженном режиме и мощности их рассеяния меньше 0,5 Вт.
- Резисторы для интегральных схем, которые различают по материалам и технологии изготовления. Можно выделить три большие группы:
- Тонкопленочные;
- Толстопленочные;
- Полупроводниковые.
Толстопленочные резисторы (d = 15 - 25 мкм) получают нанесением через трафарет специальных паст на поверхность подложки с последующим вжиганием.
Тонкопленочные резисторы (d = 1 мкм) выполняют методом напыления. Форма резистора может быть любой и определяется величиной номинального сопротивления и рассеиваемой мощностью.
В полупроводниковых ИС резисторы формируют в поверхностном слое полупроводниковой подложки методом локальной диффузии легирующей примеси через трафарет. При этом образуются резистивные области необходимой величины и формы. Такие резисторы называют диффузионными. Величина сопротивления зависит от:
- степени легирования,
- характера проводимости.
2. По характеру изменения сопротивления.
- Постоянные резисторы имеют фиксированное номинальное значение, которое в процессе эксплуатации меняется только в соответствии с допуском.
- Переменные регулировочные – резисторы, которые меняют сопротивление в процессе функционирования.
- Переменные подстроечные – резисторы, которые изменяют сопротивление при разовой или периодической регулировке и не изменяются в процессе эксплуатации.
3. По типу проводящего элемента.
- Проволочные.
- Непроволочные.
- Металлофольговые.
- Полупроводниковые.
Проволочные – резистивный элемент из волоченой или литой проволоки с высоким удельным сопротивлением (манганин, нихром, константан и др.)
Непроволочные резисторы имеют небольшие размеры, относительно малое реактивное сопротивление, невысокую стоимость, но при этом обладают невысокой стабильностью
Непроволочные резисторы можно разделить:
- пленочные;
- объемные;
- полупроводниковые.
В пленочных резисторах резистивный элемент представляет собой металлоокисную или металлодиэлектрическую пленку, нанесенную на диэлектрическое основание, выполненное, как правило, в виде стержня.
В объемных резисторах резистивный элемент изготавливается их композиционных материалов и занимает весь объем резистора.
Полупроводниковые резисторы, как правило, нелинейные, т.е. для них не выполняется линейная зависимость между током и приложенным напряжением. Эти резисторы используются в аппаратуре автоматики, телемеханики, измерительной техники и индикаторной РЭА. К таким резисторам относятся:
1. Терморезисторы – полупроводниковые резисторы, сопротивление которых меняется в зависимости от температуры. Такие резисторы выполняют из материалов с большим значением ТКС (положительным или отрицательным). К числу таких резисторов относятся медномарганцевые (ММТ) и кобальтомарганцевые (КМТ).
2. Фоторезисторы – полупроводниковые резисторы, сопротивление которых зависит от освещенности. Основным элементом фоторезистора является светочувствительный слой, наносимый на изолирующую подложку (стеклянную). Наибольшее распространение получили сернистосвинцовые, сернистокадмиевые и из сульфида висмута.
4. Варисторы – полупроводниковые резисторы, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения. Вольт-амперная характеристика варистора нелинейна.
Условное обозначение резисторов
В соответствии с действующей системой сокращенных и полных условных обозначений сокращенное условное обозначение, присваиваемое резисторам, должно состоять из следующих элементов:
Первый элемент – буква или сочетание букв, обозначающее подкласс резистора (Р – резистор постоянный, РП – резистор переменный, НР – набор резисторов.)
Второй элемент – цифра, обозначающая резистор по материалу резистивного элемента (1 – непроволочный, 2 – проволочный или металлофольговый).
Третий элемент – регистрационный номер конкретного типа резистора.
Далее указываются параметры и характеристики резистора:
- номинальная мощность рассеяния,
- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения (Ом, КОм, МОм, ГОм, ТОм),
- допускаемое отклонение сопротивления в процентах (допуск),
- группа по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС).
Для резисторов переменных:
- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения,
- допуск,
- функциональная характеристика.
Пример: постоянный непроволочный резистор с регистрационным номером 4, номинальной мощностью рассеяния 0,5 Вт, номинальным сопротивлением 10 КОм, с допуском 1 %, группой ТКС Б, всеклиматического исполнения В (Т –тропического):
Р1-4-0.5-10 КОм 1% Б В.
По существовавшей ранее системе буквы обозначали: С – резисторы постоянные, СП – резисторы переменные. Число, стоящее после букв, обозначало разновидность резистора в зависимости от материала токопроводящего элемента:
1 – непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые;
2 – непроволочные тонкослойные металлодиэлектрические и металлоокисные;
3 – непроволочные композиционные пленочные;
4 – непроволочные композиционные объемные;
5 – проволочные;
6 – непроволочные тонкослойные металлизированные.
Например, С2-33 – резистор постоянный, непроволочный, тонкослойный, металлоокисный.
Для обозначения номиналов и допусков миниатюрных резисторов использую буквенно-цифровую систему кодирования или цветную маркировку.
Маркировка на резисторах также буквенно-цифровая. Она содержит: вид, номинальную мощность, номинальное сопротивление, допуск и дату изготовления. В зависимости от размеров маркируемых резисторов и вида технической документации применяют полные и сокращенные (кодированные) обозначения номинальных сопротивлений и допусков. Полное обозначение номинальных сопротивлений состоит из значения номинального сопротивления (цифра) и обозначения единицы измерения. Например. 91 Ом, 24 КОм,
1,5 МОм, 5, 1. ГОм, 1,1 ТОм.
Кодированное обозначение номинальных сопротивлений состоит из трех или четырех знаков, включающих две цифры и букву или три цифры и букву. Буква кода из русского или латинского (в скобках) алфавита обозначает множитель, составляющий сопротивление, и определяет положение запятой десятичного знака. Буквы R, К, М, G, Т обозначают соответственно множители 1, 103, 106, 109, 1O12 для сопротивлений, выраженных в омах.
Полное обозначение допускаемого отклонения состоит из цифр, кодированное— из буквы. Кодированные обозначения допусков совпадают с международными стандартами (публикации Международной электротехнической комиссии) — таблица 2.
На постоянных резисторах допускается маркировка цветным кодом. Ее наносят знаками в виде кругов или полос. Для маркировки цветным кодом номинальное сопротивление резисторов в омах выражается двумя или тремя цифрами и множителем 10n, где n— любое число от -2 до 9.
Таблица 2.
| ГОСТ 11076-69 | Публикация 62 и 115-2 МЭК | ||
| Допуск, % | Кодированное обозначение | Допуск, % | Кодированное обозначение |
| ±0, 001 | Е | ±0, 001 | Е |
| ±0, 002 | T | ±0, 002 | T |
| ±0, 005 | R | ±0, 005 | R |
| ±0, 01 | Р | ±0, 01 | Р |
| ±0, 02 | L | ±0, 01 | L |
| ±0, 05 | Х | ±0, 05 | Х |
| ±0,10 | В | ± 0,10 | В |
| ±0. 25 | С | ±0,25 | С |
| ± 0, 50 | D | ±0,50 | D |
| ±1 | F | ±1 | F |
| ±2 | G | ±2 | G |
| ±5 | J | ±5 | J |
| ±Ю | К | ±10 | К |
| ±20 | М | +20 | М |
| ±30 | N | +30 | N |
Маркировочные знаки сдвигают к одному из торцов резистора и располагают слева направо в следующем порядке:
первая полоса — первая цифра;
вторая полоса — вторая цифра;
третья полоса — множитель;
четвертая полоса — допуск.
Цвета знаков маркировки номинального сопротивления должны соответствовать указанным в табл. 3.
Таблица 3.
| Цвет знака | Номинальное сопротивление. Ом | Допуски | |||
| Первая цифра | Вторая цифра | Третья цифра | Множитель | ||
| Серебристый | . | . | . | 10-2 | ±10 |
| Золотистый | . | - | - | 10-3 | ±5 |
| Черный | ±1 | ||||
| Коричневый | I | ±1 | |||
| Красный | 102 | ±2 | |||
| Оранжевый | 10-3 | ±2 | |||
| Желтый | 10-2 | ±1 | |||
| Зеленый | 105 | ±0,50 | |||
| Голубой | 106 | ±0,25 | |||
| Фиолетовый | 107 | ±0,10 | |||
| Серый | 108 | ±0,05 | |||
| Белый | 109 | - |
Для резисторов с номинальным сопротивлением, выраженным тремя цифрами и множителем, цветная маркировка состоит из пяти знаков (полос). Первые три полосы — три цифры, четвертая и пятая — множитель и допуск. Если размеры резистора не позволяют разместить маркировку ближе к одному из торцов резистора, площадь первого знака (ширину первой полосы) делают примерно в 2 раза больше других знаков.
Конструкции резисторов
На рис.1.1 – 1.6 представлены конструкции постоянных резисторов. Конструкции резисторов С1, С2, С3 представляют собой керамический стержень на который наносят тонкое покрытие резистивного слоя (единицы микрон) (рис. 1.1). После этого, (при необходимости) для увеличения номинального сопротивления резистора на резистивном слое делают винтовую нарезку и покрывают резистор гидрофобной эмалью. Цвет эмали характеризует тип резистора и материал резистивного покрытия. Например, красный цвет – резистор С2 с металлоокисным или металлодиэлектрическим резистивным слоем.
Рис.1.1. Схемы конструкций резистивных элементов.
а – объемная (цилиндрическая); б и в – пленочная, г – пленочная со спиральной нарезкой; д – пленочная с прорезями; е – с проволочным резистивным элементом; ж –подковообразная; з – шайбовая; и – дисковая.
Резисторы типа С4 (рис. 2) изготавливают объемными и прессуются из резистивного композиционного материала, после чего опрессовываются стеклоэмалью.
Рис. 1.2. Конструкции объемных постоянных резисторов.
а – мощностью до 10 Вт, б – более 10 Вт,
1 – проводящая композиция, 2 – изоляционное основание, 3 – защитный слой, 4 – выводы.
Для изготовления резисторов типа С5 (рис.1.3) используется высокоомная проволока, которая наматывается на керамический стержень.
Рис.1.3. Конструкции постоянных проволочных резисторов.
а - однослойный лакированный; б – однослойный на трубчатом каркасе типа ПЭВ; в – герметизированный однослойный типа С5-5;
1 – резистивная проволока; 2 – керамический каркас резистивного элемента; 3 – контактные колпачки; 4 – выводы; 5 – изоляционный герметизирующий слой; 6 – защитный кожух; 7 – керамические шайбы.
На рис. 1.4 приведена конструкция пленочного резистора переменного сопротивления.
Рис. 1.4. Конструкция пленочного резистора переменного сопротивления.
1 – резистивный элемент; 2 – заклепка; 3, 11, 12 – выводные лепестки;
4 – основание из пластмассы; 5 – токосъемник; 6 – контактная щетка;
7 – щеткодержатель; 8 – ось; 9 – втулка; 10 – металлическая крышка.
Рис.1.5. Конструкция металлопленочного резистора МЛТ.
1 – изоляционное основание; 2 – резистивная пленка; 3 – контактный
узел; 4 – защитное покрытие; 5 – выводы.
Рис.1.6. Конструкции металлоокисных резисторов.
а – МОН; б – МОУ; в – МОУ-Ш.
Порядок выполнения работы
1. Определить тип резисторов, выданных преподавателем, используя стенды и справочные материалы.
2. Произвести измерение номинального сопротивления каждого резистора с помощью измерительного прибора.
3. Сравнить полученный результат с указанным на резисторе и вычислить отклонение (абсолютное и относительное).
4. Используя справочные материалы, определить параметры каждого типа резистора:
- Номинальную мощность рассеивания;
- Допуск;
- Рабочее напряжение;
- ТКС;
- Уровень собственных шумов;
- Диапазон рабочих температур и др.
5. Оформить отчет о проделанной работе.
Контрольные вопросы.
1. Классификация резисторов по конструкции.
2. Что такое резисторы общего назначения и специального назначения.
3. Перечислите основные параметры резисторов.
4. Параметры переменных резисторов.
5. Чем определяются шумы резистора.
6. Полупроводниковые резисторы.
7. Непроволочные резисторы. Основные типы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Волгов В.А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры.- М.: Энергия, 1977.
2. Фролов А.Д. Радиодетали и узлы. - М.: «Высшая школа», 1975.
3. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М.: Советское радио, 1980
4. Партала О.Н. Радиокомпоненты и материалы. Справочник. Киев, «Радиомотор», М.: «КУБК-а», 1998.
Содержание отчета