Лекция 4. 1.4.7. Схема замещения резистора

1.4.7. Схема замещения резистора

Резистор нельзя рассматривать как элемент, обладающий только активным сопротивлением резистивного элемента. Кроме этого сопротивления необходимо учитывать дополнительные активные сопротивления, а также «паразитные» параметры (емкость, индуктивность), обусловленные конструктивным исполнением резистора.

Упрощенная схема замещения (модель) постоянного резистора представлена на рис. 6

Данная схема замещения может быть использована на частотах ниже СВЧ. В общем случае активное сопротивление резистора

R =,

Рис. 6. Схема замещения постоянного резистора.

R_R – сопротивление резистивного элемента; R_К – эквивалентное сопротивление контакта выводов с резистивным элементом (сопротивление перехода); R_ИЗ – сопротивление изоляции, обусловленное свойствами материала основания и защитного покрытия; С – эквивалентная емкость резистора; С_В1 и С_В2 – емкости выводов; L – эквивалентная индуктивность резистора и его выводов.

Сопротивление контактов R_К имеет существенное значение для низкоомных резисторов и зависит от технологии изготовления. У композиционных резисторов оно максимально, у проволочных минимально.

Сопротивление R_ИЗ определяется качеством материала диэлектрика, используемого для основания и защитного покрытия и влияет на общее сопротивление R только для высокоомных резисторов.

Эквивалентная емкость резистора С определяется его размерами и конструкцией. Для малогабаритных резисторов она невелика и составляет десятые доли пикофарад.

Емкости выводов С_В1 и С_В2 определяются их размерами, конструкцией и существенно зависят от способа монтажа резистора.

Эквивалентная индуктивность резистора L определяется его размерами, конструкцией и размерами выводов. Для композиционных и невысокоомных пленочных резисторов она невелика и резко возрастает для высокоомных пленочных резисторов, когда для увеличения сопротивления резистора резистивному элементу (слою) придается вид спирали путем нарезания канавки. У проволочных резисторов, когда резистивный элемент выполняется путем намотки проволоки с высоким удельным сопротивлением, эквивалентная индуктивность значительна.

1.4.8. Параметры и характеристики переменных резисторов

Переменные резисторы имеют ряд дополнительных параметров и характеристик, отражающих их функциональные и конструктивные особенности.

Кроме номинального переменные резисторы характеризуются следующими величинами сопротивления:

- полное сопротивление – сопротивление между крайними выводами резистивного элемента;

- установленное сопротивление – сопротивление между одним из крайних выводов резистивного элемента и выводом подвижного контакта;

- минимальное сопротивление – сопротивление, измеренное между выводом подвижного контакта и любым выводом резистивного элемента при таком положении вала, когда получается наименьшее значение сопротивления;

- сопротивление дополнительного отвода – сопротивление между крайним выводом резистивного элемента и выводом дополнительного отвода;

- переходное сопротивление (контактное) – сопротивление между резистивным элементом и подвижным контактом;

- для резисторов с выключателем введено понятие «сопротивление контактов выключателя» - электрическое сопротивление замкнутой контактной пары, состоящее из сопротивления контакт - деталей и переходного сопротивления контакта;

- начальный скачок – резкое изменение сопротивления при перемещении подвижной системы от упора (а для резисторов с выключателем от положения «включено») до начала плавного изменения сопротивления;

- сопротивление изоляции – сопротивление между токоведущими частями и корпусом. Этот параметр эксплуатационный. В нормальных условиях сопротивление изоляции для разных типов резисторов может лежать от десятков до тысяч мегаОм.

В переменных резисторах, помимо тепловых и токовых шумов, существует напряжение шума вращения, которое значительно выше тепловых и токовых (собственных) шумов и вызвано нестабильностью переходного сопротивления (контактного) при перемещении скользящего контакта.

Эквивалентные емкость и индуктивность в переменных резисторах значительно больше, чем в постоянных.

Функциональная характеристика (кривая регулирования) определяет зависимость сопротивления между подвижным контактом и одним из неподвижных контактов резистора от угла поворота подвижной системы. По характеру зависимости сопротивления от угла поворота подвижной системы переменные резисторы с ручным управлением делятся на линейные (тип А) и нелинейные (типы Б, В, И, Е), представленные на рис. 7. Характер нелинейной зависимости определяется схемными задачами, для решения которых предназначен резистор. Наиболее распространенные нелинейные зависимости логарифмические (Б) и обратнологарифмические (В).

Рис. 7. Функциональные характеристики переменных резисторов

Разрешающая способность – наименьшее изменение угла поворота подвижной системы резистора, вызывающее различимое изменение сопротивления. Для переменных резисторов общего применения разрешающая способность составляет для однооборотных резисторов 0,02-0,4%, для многооборотных – 0,001-0,2%.

Износоустойчивость – способность переменного резистора сохранять свои параметры в заданных пределах при многократном вращении подвижной системы. Износоустойчивость является одной из основных эксплуатационных характеристик переменных резисторов и оценивается числом циклов перемещения подвижной системы при сохранении параметров. Износоустойчивость определяется конструкцией, используемыми материалами и контактным усилием. Для регулировочных резисторов она значительно выше, чем для подстроечных, что обусловлено разным нормативным числом циклов перемещения подвижной системы.

Дата добавления: 2014-01-13