Características de la resistencia
Las resistencias le permiten controlar los valores de corrientes y voltajes en el circuito eléctrico. Las resistencias, por ejemplo, proporcionan un modo de polarización para el transistor en un amplificador de señal eléctrica. Al medir el voltaje a través de la resistencia, puede ajustar las corrientes de emisor y colector del transistor. Con la ayuda de resistencias, se fabrican divisores de corriente y voltaje en dispositivos de medición.
Las características eléctricas de una resistencia están determinadas en gran medida por el material del que está hecha y su diseño.
Al elegir el tipo de resistencia para una aplicación en particular, generalmente se consideran los siguientes parámetros:
a) el valor de resistencia requerido (Ohm, kOhm, MOhm),
b) precisión (posible desviación, %, de la resistencia del valor indicado en la resistencia),
(c) la potencia que la resistencia puede disipar,
F) coeficiente de temperatura de resistencia resistencia RT = R20 [1 + α (Т — 20О )], donde α — coeficiente de temperatura de la resistencia.
Por ejemplo, para una película de metal a = (5 — 100) x 10-6,
e) estabilidad de la resistencia: se refiere al cambio porcentual en la resistencia de la resistencia durante la operación,
f) Propiedades del ruido: se refiere al voltaje equivalente del ruido generado por la resistencia.
Para los puntos "e" y "f", la mayoría de los fabricantes suelen dar una evaluación cualitativa de las propiedades de las resistencias, caracterizando las resistencias como, por ejemplo, altamente estables o de bajo ruido. Los resistores con tolerancias de ± 2% o menos se denominan resistores de alta precisión.
Solo en casos especiales se requieren resistencias de alta estabilidad, bajo ruido y alta precisión. Por ejemplo, se utilizan en las etapas de entrada de amplificadores de instrumentos de pequeña señal. Su uso generalizado está limitado solo por el alto costo de estos dispositivos. Las resistencias compuestas de carbono solo se utilizan en fuentes de alimentación y amplificadores de potencia.
Las resistencias de cerámica solo se utilizan en fuentes de alimentación y amplificadores de potencia. Las resistencias revestidas de vidrio encuentran una amplia gama de aplicaciones, mientras que las resistencias revestidas de aluminio se utilizan solo en amplificadores e instrumentos de pequeña señal.
Características de las resistencias de diferentes materiales.
Parámetro de resistencia
material de resistencia
Compuesto de carbono Película de carbono Película metálica Resistencia de óxido de metal Rango de resistencia, Ohm 2,2 a 106 10 a 10×106 1 a 106 10 a 106 Precisión ±10 ±5 ±1 ±2 Potencia, W 0,125 — 1 0,25 — 2 0,125 — 0,5 0,25 — 0.5 Estabilidad suficiente pobre excelente excelente
Clasificación de resistencia y precisión de la resistencia. El valor aproximado de su resistencia siempre está marcado en la carcasa de la resistencia. Entonces, una resistencia marcada como 100 Ohm ± 10% puede tener cualquier resistencia en el rango de 90 a 110 Ohm. La resistencia de la resistencia marcada 100 ohmios ± 1% varía de 99 a 101 ohmios.
Como regla general, todas las resistencias producidas por la industria se combinan en serie. El número de valores de resistencia nominal dentro de una serie está determinado por la precisión aceptada. Por ejemplo, para cubrir todo el rango posible de valores de resistencia del 1 al 10 utilizando resistencias con una precisión de ± 20%, basta con tener un conjunto de seis valores básicos (serie E6).
La serie E12 contiene 12 valores básicos de resistencia con una precisión de ± 10%. La serie E24 contiene 24 valores básicos de resistencia con una precisión de ± 5%.
Cada serie contiene 6 o 7 grupos de resistencias cuyas resistencias difieren por un factor de 10. Esto significa que el grupo de resistencia correspondiente se obtiene multiplicando el valor base por 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .
Un ejemplo. El circuito de polarización de la etapa del amplificador requiere una corriente de 100 μA (± 10%) con una fuente de voltaje constante de 5 V. Se requiere la selección del tipo de resistencia y su resistencia. Resistencia de la Ley de Ohm:
R = U / I = 5/100 = 50kΩ
Lo más cercano al valor de resistencia calculado (serie E24) es 51 kOhm. En este caso, se proporcionará una corriente de 98 μA, que difiere del valor requerido en un 2%. Dada una precisión de resistencia de + 5 %, obtenemos un rango de variación de corriente posible de 93 a 103 μA, que está dentro de la tolerancia especificada de ± 10 %.
La potencia liberada en la resistencia P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W es muy pequeña. Por lo tanto, es adecuada una resistencia de película de carbono con una potencia nominal de 0,25 W. Si se requiere un amplificador de bajo ruido, se debe tomar una resistencia de óxido de metal.
Pequeñas notas y consejos.
La potencia máxima que puede disipar una resistencia depende de la temperatura ambiente. A medida que aumenta esta temperatura, la potencia disminuye. Para aumentar la confiabilidad de la resistencia, se debe proporcionar una gran reserva de energía.
En los casos en que se requiera contar con varias resistencias del mismo valor nominal, se recomienda utilizar arreglos de resistencias de película gruesa fabricadas en paquetes tipo D.AlzL y SIL en lugar de elementos discretos. Estas son resistencias de la serie E12 con clasificaciones de 33 a 1000 m.
Las resistencias cableadas tienen importantes inductancia, por lo tanto, no es práctico usarlos en circuitos de pulso y alta frecuencia. A frecuencias muy altas (superiores a 30 MHz), las resistencias de película metálica y de carbón también pueden tener una resistencia inductiva apreciable debido a la longitud de sus pines, que deben acortarse lo más posible.
La calidad del aislamiento de las resistencias de vidrio se deteriora con el aumento de la temperatura. Por lo tanto, en los modos de máxima disipación de potencia, se debe evitar el contacto de estas resistencias con cualquier superficie conductora.
