Caratteristiche del resistore

I resistori consentono di controllare i valori di correnti e tensioni nel circuito elettrico. I resistori, ad esempio, forniscono la modalità di polarizzazione per il transistor in un amplificatore di segnale elettrico. Misurando la tensione attraverso il resistore, è possibile regolare le correnti di emettitore e collettore del transistor. Con l'aiuto di resistori, i divisori di corrente e tensione vengono realizzati nei dispositivi di misurazione.

Le caratteristiche elettriche di un resistore sono in gran parte determinate dal materiale di cui è fatto e dal suo design.

Quando si sceglie il tipo di resistenza per una particolare applicazione, vengono solitamente considerati i seguenti parametri:

a) il valore di resistenza richiesto (Ohm, kOhm, MOhm),

b) accuratezza (possibile deviazione,%, della resistenza dal valore indicato sulla resistenza),

(c) la potenza che il resistore può dissipare,

F) coefficiente di temperatura della resistenza resistore RT = R20 [1 + α (Т — 20О )], dove α — coefficiente di temperatura della resistenza.

Ad esempio, per un film metallico a = (5 — 100) x 10-6,

e) stabilità del resistore: si riferisce alla variazione percentuale della resistenza del resistore durante il funzionamento,

f) Proprietà del rumore: si riferisce alla tensione equivalente del rumore generato dal resistore.

Per i punti "e" e "f", la maggior parte dei produttori di solito fornisce una valutazione qualitativa delle proprietà dei resistori, caratterizzando i resistori come, ad esempio, altamente stabili o a basso rumore. I resistori con tolleranze di ± 2% o inferiori sono chiamati resistori ad alta precisione.

Resistori ad alta stabilità, basso rumore e alta precisione sono richiesti solo in casi speciali. Ad esempio, vengono utilizzati negli stadi di ingresso degli amplificatori per strumenti a piccolo segnale. Il loro uso diffuso è limitato solo dall'alto costo di questi dispositivi. I resistori compositi in carbonio vengono utilizzati solo negli alimentatori e negli amplificatori di potenza.

I resistori in ceramica vengono utilizzati solo negli alimentatori e negli amplificatori di potenza. I resistori rivestiti in vetro trovano un'ampia gamma di applicazioni, mentre i resistori rivestiti in alluminio sono utilizzati solo negli amplificatori e negli strumenti a piccolo segnale.

Caratteristiche di resistori di materiali diversi

Parametro del resistore

Materiale del resistore

Composito di carbonio Pellicola di carbonio Pellicola metallica Resistenza all'ossido di metallo Intervallo di resistenza, Ohm da 2,2 a 106 da 10 a 10×106 da 1 a 106 da 10 a 106 Precisione ±10 ±5 ±1 ±2 Potenza, W 0,125 — 1 0,25 — 2 0,125 — 0,5 0,25 — 0,5 Stabilità scarsa sufficiente eccellente eccellente

Valutazione della resistenza e precisione del resistore. Il valore approssimativo della sua resistenza è sempre segnato sull'alloggiamento del resistore. Quindi, un resistore contrassegnato con 100 Ohm ± 10% può avere qualsiasi resistenza nell'intervallo da 90 a 110 Ohm. La resistenza del resistore contrassegnata con 100 ohm ± 1% varia da 99 a 101 ohm.

Di norma, tutti i resistori prodotti dall'industria sono combinati in serie. Il numero di valori di resistenza nominale all'interno di una serie è determinato dalla precisione accettata. Ad esempio, per coprire l'intero intervallo possibile di valori di resistenza da 1 a 10 utilizzando resistori con una precisione di ± 20%, è sufficiente disporre di un set di sei valori di base (serie E6).

La serie E12 contiene 12 valori di resistenza di base con una precisione di ± 10%. La serie E24 contiene 24 valori di resistenza di base con una precisione di ± 5%.

Ogni serie contiene 6 o 7 gruppi di resistori le cui resistenze differiscono di un fattore 10. Ciò significa che il gruppo di resistenza corrispondente si ottiene moltiplicando il valore base per 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .

Un esempio. Il circuito di polarizzazione dello stadio amplificatore richiede una corrente di 100 μA (± 10%) con una sorgente di tensione costante di 5 V. È richiesta la selezione del tipo di resistore e della sua resistenza. Resistenza alla legge di Ohm:

R = U / I = 5/100 = 50kΩ

Il più vicino al valore di resistenza calcolato (serie E24) è 51 kOhm. In questo caso verrà fornita una corrente di 98 μA, che differisce del 2% dal valore richiesto. Data una precisione di resistenza di + 5%, otteniamo un possibile intervallo di variazione di corrente da 93 a 103 μA, che rientra ampiamente nella tolleranza specificata di ± 10%.

La potenza rilasciata nel resistore P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W è molto piccola. Pertanto, è adatto un resistore a film di carbonio con una potenza nominale di 0,25 W. Se è necessario un amplificatore a basso rumore, è necessario utilizzare un resistore di ossido di metallo.

Piccole note e consigli

La potenza massima che un resistore può dissipare dipende dalla temperatura ambiente. All'aumentare di questa temperatura, la potenza diminuisce. Per aumentare l'affidabilità del resistore, è necessario fornire una grande riserva di potenza.

Nei casi in cui è necessario disporre di più resistori dello stesso valore nominale, si consiglia di utilizzare array di resistori a film spesso prodotti in contenitori di tipo D.AlzL e SIL invece di elementi discreti. Si tratta di resistori della serie E12 con valori nominali da 33 a 1000 m.

I resistori cablati hanno un valore significativo induttanza, quindi non è pratico utilizzarli in circuiti ad alta frequenza e impulsi. A frequenze molto elevate (superiori a 30 MHz), i resistori a carbone ea film metallico possono avere anche una resistenza induttiva apprezzabile a causa della lunghezza dei loro piedini, che devono essere accorciati il ​​più possibile.

La qualità dell'isolamento delle resistenze in vetro si deteriora con l'aumentare della temperatura. Pertanto, nelle modalità di massima dissipazione di potenza, dovrebbe essere evitato il contatto di questi resistori con superfici conduttive.