Жартылай өткізгіш резисторлар

РЕЗИСТОРЛАР

Резистор - тұрақты немесе айнымалы кедергісі бар электр тізбектерінің пассивті элементі. Токты кернеуге, кернеуді токқа түрлендіру, токты шектеу, электр энергиясын жұтылу және басқа тапсырмаларды орындау үшін арналған. Ол барлық дерлік электронды және электрлік құрылғылардың құрамдас бөлігі болып табылады.

Резистор қарқынды кедергіні және электр энергиясын тұтынушы болып табылады.

Резистанс - R арасындағы пропорционалдық коэффициенті ағымдағы IR

Резистор және кернеу UR (t), арқылы ағып оған туындайды.

Ток және кернеу компонентіне қатысты өрнек Бұл компоненттің математикалық моделі деп аталады

Математикалық моделі кедергі (резистор) Ом заңы :

iR (t) = uR(t) /R

Резисторлардың жіктелуі

Тағайындалуы бойынша резисторлар болінеді:

1. Жалпы мақсаты .

2. Арнайы мақсаты:

а) дәлдігі ;

б) жоғары жиіліктігі ;

в) жоғары вольттығы ;

D ) жоғары төзімділігі

қарсылықты өзгеру сипаты бойынша :

1. Тұрақты .

2. Ауыспалы :

3) реттеу;

4) Термистор

5) варистор

Кез келген резистор Ом заңына сәйкес жұмыс істейді, оған сәйкес кедергі кернеу мәндеріне және элемент арқылы өтетін ток күшіне байланысты өзгереді. Сәйкес мәндердің резисторларын пайдаланып, кернеу мен ток мәндерін реттеуге болады. Идея мынада: тізбек арқылы қозғалатын ток құрамдас бөліктің ішінде аяқталады және баяулайды.

Ом заңы - кернеу, ток және кедергі арасындағы байланысты зерттейтін электр тізбегі теориясының негізгі, орталық және маңызды заңы. Ол тұрақты температурада тізбек арқылы өтетін ток осы тізбектегі кернеуге немесе потенциалдар айырмасына тура пропорционал болатынын айтады.

Негізгі параметрлер

Номиналды қарсылық. Сипаттама Оммен (Ом) көрсетілген, мысалы, 1 кОм (1000 Ом), 1 МОм (1000 кОм) .

Рұқсат етілген қуат шығыны. Ұзақ уақыт жұмыс істегенде бөлшектің тарауы мүмкін максималды қуат. Параметр күшті өткізгіштер үшін маңызды. Қуат мәні неғұрлым жоғары болса, резистор соғұрлым үлкен болады.

Дәлдік класы. Нақты қарсылықтың номиналды мәндерден қаншалықты ауытқуы мүмкін екенін көрсетеді. Мысалы, резистордың төзімділігі 5%, 10% болуы мүмкін.

резисторлардың түрлері

Тұрақты резисторлар

Оларда кедергі мәні әрқашан өзгеріссіз қалады (бірақ температураның өзгеруіне байланысты шамалы ауытқулар мүмкін) .

Айнымалы резисторлар

Олардағы кедергі көрсеткіштері белгілі бір шектерде және өздігінен емес, тек мәжбүрлі түрде өзгеруі мүмкін. Мысалы, радиоқұрылғының тұтқасын айналдырғанда немесе сырғытпаны жылжытқанда, тізбектегі кедергінің өзгеруіне байланысты дыбыс күшейеді немесе азаяды.

Айнымалы резисторлардың түрлері:

Баптау . Қедергіні өзгерту үшін бұранда қолданылады. Реттеу ауқымы әдетте тым үлкен емес. Орнату, жөндеу немесе басқа процедураларды орындау кезінде әртүрлі құрылғылардың параметрлерін дәл баптау үшін қолданылады. Дәстүрлі үлгілерде бұрауыш реттегіші бар (бірақ қазіргі заманғы резисторларда ол болмауы мүмкін) . Оларды кездейсоқ пайдалануға арналған. Олардың шамамен 1000 қозғалыс ресурсы бар.

Реттелетін . Мұнда ықтимал кедергі ауқымы жоғарырақ. Мұндай резисторлар дыбыс деңгейі мен жиілігін реттеу қажет болған кезде сұранысқа ие. Олардың 5000 немесе одан да көп қозғалыс ресурсы бар.

Басқару әдісіне сәйкес айнымалы резисторлар негізінен екі санатқа бөлінеді:

Айналмалы . Ток өткізетін элемент сақина пішініне ие, ол арнайы тұтқаны пайдаланып реттеу механизмі арқылы айналады. Бір айналымды және көп айналымды резисторлар бар.

Жүгірткілер . Кедергі тұтқамен емес, арнайы сырғытпамен реттеледі. Оны бір жағына немесе екінші жағына жылжыту тізбектегі жүктемені азайтуға немесе арттыруға мүмкіндік береді.

Потенциометр - электр кернеуін бөлуге арналған айнымалы резистор. Механикалық кернеу реттегіштерінің қозғалатын контактісі бар. Сондай-ақ бүгінгі күні қозғалатын компоненттері жоқ цифрлық потенциометрлер шығарылады (кедергі бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы басқарылады) .

Реостат - тізбектегі ток күшін реттеуге арналған айнымалы резистор. Тұрақты токпен жұмыс істейтін электрондық құрылғылардың қоздыру орамаларында токты шектеуге мүмкіндік береді. Бұл электр тогындағы елеулі айырмашылықтарды теңестіруге және жабдықтың істен шығуын тудыруы мүмкін динамикалық шамадан тыс жүктемелерді жоюға мүмкіндік береді.

Айнымалы резисторлардың көпшілігі потенциометр де, реостат ретінде де қызмет ете алады. Жалғыз айырмашылық қосылымда болады: потенциометр параллель, реостат тізбектей қосылған.

Ток-кернеу сипаттамасының түріне сәйкес

Электр тізбегінің бөлігі ретінде пайдаланылған кезде резистордың жұмыс ерекшеліктерін оның электрлік параметрлерімен сипаттауға болады. Құрылғының негізгі параметрлерінің бірі оның ток-кернеу сипаттамасы болып табылады, яғни кернеу мен резистор арқылы өтетін ток арасындағы байланыстың көрсеткіші. Бұл көрсеткіш үшін элементтердің екі түрі бар:

Сызықтық резисторлар . Кернеу немесе ток өзгерген кезде олардағы кедергі өзгермейді.

Сызықты емес резисторлар (көбінесе жартылай өткізгіш резисторлар деп аталады ) . Олардағы кедергі бақылау факторларының әсерінен өзгереді: кернеу, ток және т. б. . Айталық, өшірілген қыздыру шамында жарықтандыру режимінде жұмыс істеген кездегі кедергі 10-15 есе аз.

Сызықты емес резисторлардың бірнеше түрлері бар:

Варистор . Бұл тізбектегі кернеу өзгерген кезде кедергісі өзгеретін электрондық компонент. Элемент генераторларда және басқа жабдықта тұрақтандыру және асқын кернеуден қорғау, күшейтуді бақылау, жиілік пен кернеуді түрлендіру үшін қолданылады.

Термистор (немесе термистор ) . Онда кедергі температураның өзгеруімен өзгереді. Кедергінің теріс және оң температуралық коэффициенті бар құрылғылар бар.

Магниторезистор . Кедергі көрсеткіштері магнит өрісінің сипаттамаларының өзгеруімен өзгереді.

Аудио резистор . Тізбектегі кедергі компонент қолданылатын жүйедегі дыбыс деңгейіне байланысты.

Фоторезистор . Оның электр кедергісі электромагниттік толқындардың әсерінен өзгереді. Сонымен қатар, олар кез келген диапазонда (инфрақызылдан рентген және гамма-сәулеленуге дейін) сәулеленуді жасай алады.

Тренометр . Оларда элемент деформацияланған кезде кедергі өзгереді. Арнайы құрылғылардың, тензометрлердің бір бөлігі ретінде ол әртүрлі механизмдердегі механикалық зақымдануды бағалау үшін қолданылады.

Өткізгіш элементтердің түрі бойынша

Сымды құрылғылар

Сымсыз резисторлар

Пленкалық резисторлар

Сымды құрылғылар

Тұрақты ток тізбектерінде қолданылады. Бұйымның корпусында нихромнан, никельден немесе жоғары электр кедергісі бар басқа материалдардан жасалған жұқа сымның бір немесе екі қабаты бар. Сымдардың айтарлықтай кедергісіне байланысты ықшам резисторларды жасауға болады. Қолданылатын сымдардың қалыңдығы резистор арқылы өтетін ток күшіне байланысты.

Оны зақымданудан қорғау үшін элементтің жоғарғы жағы арнайы лакпен өңделеді. Өнімнің ыстыққа төзімділігі, оның электрлік беріктігі, сондай-ақ сымның сыртқы диаметрі оқшаулау түріне байланысты. Сым неғұрлым қалың болса, оқшаулағыш қабат соғұрлым үлкен болуы керек, ал беріктік көрсеткіші соғұрлым жоғары болады. Көбінесе сымды резисторлар қарапайым, жоғары берік және ыстыққа төзімді эмальдан жасалған оқшаулауда қолданылады.

Сымды резисторлар сымсыз резисторларға қарағанда тұрақты, жоғары температурада қолдануға жарамды және жоғары жүктемелерге төтеп бере алады. Бірақ олардың өндірісі күрделірек, сондықтан элементтердің құны жоғары. Сонымен қатар, олар 1-2 МГц жиілікте жұмыс істейтін жабдықта тиімсіз. Себебі, мұндай резисторлар бастапқыда жоғары сыйымдылық пен индуктивтілікпен сипатталады, ол бірнеше килогерцте, яғни айтарлықтай төмен жиілікте көрінеді. Сондықтан сым құрылғылары көбінесе тұрақты ток тізбегінде немесе төмен жиілікте қолданылады.

Сымсыз резисторлар

Олар металл сымды емес, басқа электрлік материалдарды, мысалы, өткізгіш пленкаларды, механикалық ұнтақ қоспаларын және т. б.

Бөлшектердің көлемі шағын және бағасы төмен. Жоғары жиілікті жабдықта (10 ГГц-ке дейін) пайдалануға болады. Мұндай өткізгіштердің кемшілігі олардың тұрақтылығының жоқтығы болып табылады, өйткені қарсылық температураға, ылғалдылық деңгейіне, механикалық жүктемеге және басқа факторларға байланысты өзгеруі мүмкін. Дегенмен, олардың барлық кемшіліктерімен мұндай резисторлар сым элементтеріне қарағанда әлдеқайда көп сұранысқа ие.

Пленкалық резисторлар

Бұл ең көп таралған сымсыз өткізгіштер. Сондықтан оларды толығырақ қарастырайық. Мұндай резисторлардың бетінде металл немесе қорытпаға негізделген жұқа пленка бар - жоғары электрлік кедергісі бар композиция. Пленка оқшаулағыш бетке жағылады және жанасу аймағында төзімділігі төмен металл пленкамен жабылады. Бөлшектердің рейтингі жанасу аймақтарындағы кедергі мен резистивті пленка кедергісін қосу арқылы қалыптасады.

Олар жұқа қабықшалы (металл-диэлектрлік, металл-оксидті және композиттік қабат түріндегі резистивті компонентпен металдандырылған, көміртекті және бор-көміртекті) және қалың қабықты (лак-көміртекті, лак-пленка, кермет, тұратын өткізгіш полимерлер) және көлемді.

Ең танымал келесі пленка резисторлары:

Көміртекті. Бетінде (керамикалық таяқша немесе түтік) пиролитикалық көміртектен тұратын пленка бар. Кейде негіз диск немесе пластина түрінде жасалады. Мұндай резисторлар жоғары тұрақтылықпен, төмен шумен және төмен температура коэффициентімен сипатталады. Ал мұндай өткізгіштің қосалқы түрі, бор-көміртекті резистор, кейбір жағынан сым өнімдерінен де тұрақты.

Металл пленка. Пленка керамикадан, шыныдан, пластиктен немесе басқа материалдан жасалған негізге қолданылады. Мұндай резисторлардың өлшемдері көміртектілерден 2-3 есе аз, олар жоғары ылғалдылық пен ыстыққа төзімділігімен ерекшеленеді және айтарлықтай тұрақты. Элементтердің кемшілігі - жоғары қуатта, әсіресе импульстік жүктемелерде қызып кету мүмкіндігі.

Композициялық. Резистивті элемент ұнтақ қоспасына негізделген арнайы композициялардан тұрады. Бұл күйе, графит болуы мүмкін. Олардың қабықшасының қалыңдығы металл пленка мен көміртекті өнімдерге қарағанда жоғары. Мұндай резисторлар ыстыққа төзімділігімен және жоғары сенімділігімен ерекшеленеді.

Жартылай өткізгіш резисторлар

Олар кадмий сульфидінен, кадмий селенидінен және басқа да поликристалды материалдардан тұратын пленкалар негізінде жасалады. Элементтер жоғары оң температура коэффициентіне ие. Кедергінің температураға тәуелділігі екі нүктемен түсіндіріледі: заряд тасымалдаушылардың пайда болуы және температураның жоғарылауымен олардың белсенділігінің төмендеуі.

Мақсаты бойынша

Резисторлардың екі түрі бар: жалпы және арнайы . Екінші санатқа өткізгіштердің бірнеше түрі кіреді:

Жоғары жиілік . Олар төмен сыйымдылық пен индуктивтілікпен сипатталады, сондықтан оларды жоғары жиіліктегі тізбектерде қолдануға болады - жүздеген мегагерцке дейін.

Жоғары қарсылық . Олар жүктелмеген күйде пайдаланылады, сондықтан олар көп қуат қажет емес (әдетте 400 В-тан аспайды) . Және олардың кедергісі бірнеше МОмнан бірнеше Томға дейін болуы мүмкін. Элементтер дозиметрлерде, түнде көру құрылғыларында және төмен токтары бар басқа құрылғыларда токты шектеу үшін қолданылады.

Дәлдік және өте дәлдік . Олар жоғары төзімділікпен (дәлдік класы) ерекшеленеді - 1% аспайды. Мұндай бөлшектер жоғары дәлдіктегі жабдықта қолданылады.

Тұрақты резисторлардың рұқсат етілген жүктемесі диаграммаларда келесідей көрсетілген:

Резисторларды қосу

Тізбектей

Параллель

Резисторларды қосу

Аралас қосылыс

Үшбұрышты жұлдызды тізбек

Қосылымның бұл түрі резисторларды қосудың екі нұсқасын білдіреді:

Үшбұрыштың пішіні бойынша - үш тармақ үшбұрышты құрайды, қабырғалары - тармақтар, ал төбелері - түйіндер;

Жұлдыз үш тармақтың бір ортақ түйіні бар сияқты, бірақ әртүрлі бағытта бағытталған.

Қосылымдардың екі түрі бірдей, өйткені электр тізбегінің бірдей терминалдары арасындағы бірдей жүктеме кезінде бірдей терминалдарға берілетін токтар, демек, қуат бірдей болады.