Как и многие электронные компоненты, резисторы бывают разных форм, размеров, мощностей и типов, и каждый из них имеет значительные различия в типичных значениях для шума резистора, допусков, номинальной мощности, температурного коэффициента, коэффициента напряжения, частотной характеристики, размера и надежности. , Некоторые резисторы идеальны в одних приложениях и являются источником проблемных кошмаров в других.
Углеродные Композиционные Резисторы
Резисторы из углеродного состава были наиболее распространенным типом резисторов, используемых в электронике, из-за их относительно низкой стоимости и высокой надежности. В резисторах из углеродной композиции используется сплошной блок материала, изготовленный из углеродного порошка, изоляционной керамики и связующего материала. Сопротивление контролируется путем изменения соотношения углерода и материалов наполнителя.
Состав углерода в резисторе зависит от условий окружающей среды, особенно влажности, и со временем имеет тенденцию к изменению сопротивления. По этой причине резисторы с углеродным составом имеют плохой допуск на сопротивление, обычно всего 5%. Резисторы с углеродным составом также ограничены номинальной мощностью до 1 Вт. В отличие от своих плохих допусков и низкой мощности, резисторы с углеродным составом имеют хорошую частотную характеристику, что делает их вариантом для высокочастотных применений.
Карбоновые резисторы
Углеродные пленочные резисторы используют тонкий слой углерода поверх изолирующего стержня, который обрезан для формирования узкого, длинного резистивного пути. Контролируя длину пути и его ширину, можно точно контролировать сопротивление с жесткими допусками в 1%. В целом, возможности резистора из углеродной пленки лучше, чем у резистора из углеродной композиции, с номинальной мощностью до 5 Вт и лучшей стабильностью. Тем не менее, их частотная характеристика намного хуже из-за индуктивности и емкости, вызванных прорезанием резистивного пути в пленке.
Металлические пленочные резисторы
Одним из наиболее распространенных типов осевых резисторов, используемых сегодня, являются металлические пленочные резисторы. По конструкции они очень похожи на пленочные резисторы, но основное отличие заключается в использовании в качестве резистивного материала металлического сплава, а не углерода.
Используемый металлический сплав, обычно никель-хромовый сплав, способен обеспечить более жесткие допуски на сопротивление, чем резисторы из углеродной пленки, с допусками до 0,01%. Металлические пленочные резисторы доступны до 35 Вт, но варианты сопротивления начинают уменьшаться выше 1–2 Вт. Металлические пленочные резисторы имеют низкий уровень шума и стабильны при незначительном изменении сопротивления из-за температуры и приложенного напряжения.
Толстопленочные резисторы
Толстопленочные резисторы стали популярными в 1970-х годах и являются распространенными резисторами для поверхностного монтажа даже сегодня. Они изготавливаются методом трафаретной печати с использованием проводящей смеси керамики и стекла, подвешенной в жидкости. После того как резистор напечатан на экране, его запекают при высоких температурах, чтобы удалить жидкость и сплавить керамический и стеклянный композит.
Изначально толстопленочные резисторы имели плохие допуски, но сегодня они доступны с допусками до 0,1% в упаковках, способных выдерживать мощность до 250 Вт. Толстопленочные резисторы имеют высокотемпературный коэффициент с изменением температуры на 100 ° C, что приводит к изменению сопротивления до 2,5%.
Тонкопленочные резисторы
Заимствуя полупроводниковые процессы, тонкопленочные резисторы изготавливаются посредством процесса вакуумного осаждения, называемого напылением, когда тонкий слой проводящего материала осаждается на изолирующей подложке. Затем этот тонкий слой фототравляется для создания резистивного рисунка.
Благодаря точному контролю количества осажденного материала и резистивного рисунка, с помощью тонкопленочных резисторов можно достичь допусков до 0,01%. Тонкопленочные резисторы ограничены примерно 2,5 Вт и имеют более низкое напряжение, чем резисторы других типов, но являются очень стабильными резисторами. Существует цена за точность тонкопленочных резисторов, которые, как правило, вдвое дороже, чем у толстопленочных резисторов.
Резисторы с проволочной обмоткой
Самые мощные и точные резисторы – это проволочные резисторы, хотя редко они бывают одновременно и мощными, и точными одновременно. Резисторы с проволочной обмоткой изготавливаются путем намотки проволоки с высоким сопротивлением, обычно никелево-хромового сплава, на керамическую катушку. Изменяя диаметр, длину, сплав провода и схему намотки, свойства проволочного резистора можно адаптировать к применению.
Допуски сопротивления равны 0,005% для прецизионных проволочных резисторов и могут быть найдены с номинальной мощностью около 50 Вт. Силовые проволочные резисторы обычно имеют допуски 5% или 10%, но имеют номинальную мощность в диапазоне киловатт. Резисторы с проволочной обмоткой страдают от высокой индуктивности и емкости из-за характера их конструкции, что ограничивает их применение в низких частотах.
потенциометры
Изменение сигнала или настройка цепи – обычное явление в электронике. Один из самых простых способов настройки сигнала вручную – через переменный резистор или потенциометр. Потенциометры обычно используются для аналоговых пользовательских входов, таких как регуляторы громкости. Меньшие версии для поверхностного монтажа используются для настройки или калибровки цепи на печатной плате перед запечатыванием и отправкой заказчикам.
Потенциометры могут быть очень точными, многооборотными переменными резисторами, но часто они представляют собой простые однооборотные устройства, которые перемещают стеклоочиститель вдоль проводящего углеродного пути, чтобы изменить сопротивление от почти нуля до максимального значения. Потенциометры обычно имеют очень низкую номинальную мощность, плохие шумовые характеристики и посредственную стабильность. Однако возможность варьировать сопротивление и регулировать сигнал делает потенциометры незаменимыми во многих схемах и в прототипах.
Другие типы резисторов
Как и для большинства компонентов, существует несколько вариантов специальных резисторов. На самом деле, некоторые из них довольно распространены, включая резистивный элемент в лампе накаливания. Некоторые другие варианты специальных резисторов включают в себя нагревательные элементы, металлическую фольгу, оксид, шунт, металлокерамику и сеточные резисторы и многие другие.
