Основные параметры резисторов

Наминальное сопротивление R_НОМ и его допустимое отклонение ± δ R. Номинальное сопротивление резистора обычно указано маркировкой на нем. Для резисторов широкого назначения, согласно ГОСТ 10318 – 74, существует шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Чис-ло указывает на количество номинальных значений в данном ряду, которые зависят от допустимого отклонения сопротивления от его номинала. Допус-тимые в ГОСТ 9664 – 74 отклонения сопротивления от номиналов даны (в %) рядом чисел: ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1; ±2; ±5; ±10; ±20; ±30. Прецизионные резисторы имеют допустимые отклонения не хуже ±2%, резисторы общего назначения ±5%; ±10% и ±20%, а переменные – до ±30%.

Номинальная мощность рассеивания Р_НОМ . Под этой величиной пони-мают максимально допустимую мощность, которую резистор может длитель- ное время рассеивать при непрерывной электрической нагрузке в заданных условиях эксплуатации, сохраняя параметры в установленных техническими условиями (ТУ) пределах.

Согласно ГОСТ 9663 – 61, значения Р_НОМ (Вт) выбирают из ряда 0,1; 0,25; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500. Как правило, чем выше номинальная мощность рассеивания, тем больше габари-ты резисторов. В большинстве блоков РЭА применяют резисторы, номина-льная мощность рассеивания не выше 2 Вт. При этом следует учесть, что для надежного функционирования аппаратуры коэффициент нагрузки k обычно выбирают не более 0,3 (k = Р_ДОП / Р_НОМ ).

Предельное рабочее напряжение U_ПР. Максимально допустимое напря-жение, приложенное к выводам резистора, которое не вызывает превышения норм ТУ на электрические параметры, называют предельным рабочим напря-жением. Эта величина обычно задается для нормальных условий эксплуата-ции и зависит от длины резистора, шага спиральной нарезки, температуры и давления окружающей среды. Чем выше температура и ниже атмосферное давление, тем вероятнее тепловой или электрический пробой резистора.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Это параметр характеризует относительное изменение сопротивления резистора при изме-нении его температуры на 1°С и выражается в 1/°С.

Значения ТКС для группы резисторов С1 не превышают -(5÷20)·10⁴ 1/°С, для группы С2 – ±(7 ÷16)·10⁴ 1/°С, для группы С3 – ±(10 ÷25)·10⁴ 1/°С, для группы С4 – (-20 ÷ +25)·10⁴ 1/°С и для группы С5 – (-5 ÷ +10)·10⁴ 1/°С, в том числе для прецизионных ±(0,15 ÷ 1,5)·10⁴ 1/°С. Для большинства групп резисторов эта зависимость является линейной. Значение и знак ТКС определяются в основном температурны м коэффициентом удельного сопро- тивления (ТК ρ) материала токопроводящего слоя.

Шумы. При приложении к резисторам напряжения в них наблюдается шум, представляющий собой переменную составляющую, наложенную на постоянный уровень напряжения резистора. Шум создает помехи для прохождения сигнала и ограничивает в частности, чувствительность радио-приемных трактов РЭА. Особенно вредны шумы резисторов, используемых во входных цепях радиоприемников, так как они усиливаются вместе с при-нимаемым полезным сигналом.

Шумы резисторов подразделяются на тепловые и токовые. Тепловые шумы возникают под действие хаотического движения электронов в токо-проводящем слое и возрастают при увеличении температуры. Токовые шумы возникают в резисторах с зернистой структурой – углеродистых, металли-зированных и композиционных.

Частотные свойства резисторов. Реальный резистор кроме собствен-ного номинала имеет также паразитные параметры. На рисунке 7.1 показана эквивалентная модель реального резистора с сосредоточенным импедансом. Здесь R – номинальное сопротивление в омах, L_S – паразитная последо-вательная индуктивность в генри, C_P – паразитная параллельная ёмкость в фарадах. Паразитные составляющие появляюются из-за наличия выводов резистора и особенностей его конструкции.

Рисунок 7.1

На частоте f импеданс резистора описывается выражением

Z = [(R +j2π f L_S) ^{- 1} + j2π f C_P ] ^{– 1}

На рисунке 7.2 показаны зависимости импеданса идеальных компонен-тов от частоты. На рисунке 7.3 показаны типичные кривые зависимости им-педанса реальных резисторов от частоты. Семейство кривых имеет две осо-

Рисунок 7.2 Рисунок 7.3

бенности: импеданс высокоомных резисторов вначале не зависит от частоты, а затем уменьшается, в то время как импеданс низкоомных резисторов внача-ле не зависит от частоты, а затем резко возрастает, образуя пик, и падает.

Задаваясь различными значениями R, L_S и C_P, можно обнаружить, что R_С =1,55(L_S / C_P) ^{1/ 2} является наименьшим сопротивлением, которое не приво-дит к появлению пика на кривой импеданса. Поэтому этот параметр называ-ется критическим сопротивлением. Значение частоты f_C =1/[2π(L_SC_P)]^{1/ 2}, при которой начинается спад импеданса называется критической частотой В таблице 7.1 приведены значения паразитных параметров резисторов различных типов.

Для работы в высокочастотной области наиболее приемлимыми резис-торами являются резисторы с поверхностным монтажем, а также объемные.

Паразитные параметры реальных резисторов Таблица 7.1

Тип резистора	LS, нГн	CP, пФ	fC, мГц
Металлический объемный	3 – 100	0,1 – 1,0	500 – 3 000
Композиционный	5 – 30	0,1 – 1,5	750 – 2 000
Углеродистый	15 – 700	0,1 – 0,8	300 – 1 500
Металлопленочный	15 – 700	0,1 – 0,8	300 – 1 500
С поверхностным монтажем	0,2 – 3	0,01 – 0,08	500 – 4 000
Проволочный	47 – 25 000	2 – 14	8 – 200
Проволочный безиндукционный	2 – 600	0,1 – 5	90 – 1 500

Дата добавления: 2014-01-20