Los diferentes tipos de resistencias
Como muchos componentes electrónicos, las resistencias vienen en muchas formas, tamaños, capacidades y tipos. También hay diferencias en los valores típicos de ruido de la resistencia, tolerancias, potencia nominal, coeficiente de temperatura, Voltaje coeficiente, respuesta de frecuencia, tamaño y confiabilidad. Algunas resistencias son ideales en algunas aplicaciones y una fuente de pesadillas para solucionar problemas en otras.
En esta guía, analizamos los tipos de resistencias y el caso de uso respectivo para cada uno.
Resistencias de composición de carbono
Las resistencias de composición de carbono solían ser el tipo más común de resistencia debido a su bajo costo y confiabilidad. Las resistencias de composición de carbono utilizan un bloque sólido de material hecho de polvo de carbono, una cerámica aislante y un material aglutinante. La resistencia se controla variando la proporción de carbono a los materiales de relleno.
La composición del carbono en la resistencia se ve afectada por las condiciones ambientales, especialmente la humedad. Tiende a cambiar en resistencia con el tiempo. Por esta razón, las resistencias de composición de carbono tienen una tolerancia de resistencia pobre, típicamente solo el 5 por ciento. Las resistencias de composición de carbono también están limitadas a potencias nominales de hasta 1 vatio. En contraste con sus malas tolerancias y baja potencia, las resistencias de composición de carbono tienen una buena respuesta de frecuencia, lo que las hace viables para aplicaciones de alta frecuencia.
Resistencias de película de carbono
Las resistencias de película de carbono utilizan una capa delgada de carbono en la parte superior de una varilla aislante que se corta para formar un camino resistivo estrecho y largo. Al controlar la longitud del camino y su ancho, la resistencia se puede controlar con precisión con tolerancias tan estrechas como el 1 por ciento.
En general, las capacidades de una resistencia de película de carbono son mejores que las de una resistencia de composición de carbono, con potencias de hasta 5 vatios y estabilidad mejorada. Sin embargo, la respuesta de frecuencia es peor debido a la inductancia y capacitancia causadas por la trayectoria resistiva cortada en la película.
Resistencias de película metálica
Uno de los tipos de resistencias axiales comunes que se utilizan en la actualidad son las resistencias de película metálica. De construcción similar a las resistencias de película de carbono, la principal diferencia se deriva del uso de una aleación de metal como material resistivo en lugar de carbono.
La aleación de metal, típicamente una aleación de níquel-cromo, proporciona tolerancias de resistencia más estrictas que las resistencias de película de carbono con tolerancias tan ajustadas como 0.01 por ciento. Las resistencias de película metálica están disponibles hasta aproximadamente 35 vatios. Sin embargo, las opciones de resistencia comienzan a disminuir por encima de 1 o 2 vatios.
Las resistencias de película metálica son de bajo ruido. Estas resistencias son estables con pocos cambios de resistencia debido a la temperatura y al voltaje aplicado.
Resistores de película gruesa
Las resistencias de película gruesa se hicieron populares en la década de 1970 y son resistencias de montaje en superficie comunes incluso en la actualidad. Estos se fabrican mediante un proceso de serigrafía utilizando un compuesto conductor de mezcla de cerámica y vidrio suspendido en un líquido. Una vez que la resistencia ha sido serigrafiada, se hornea a altas temperaturas para eliminar el líquido y fusionar el compuesto de cerámica y vidrio.
Inicialmente, las resistencias de película gruesa tenían malas tolerancias. Hoy en día, estos están disponibles con tolerancias tan bajas como 0.1 por ciento en paquetes que pueden manejar hasta 250 vatios. Las resistencias de película gruesa tienen un coeficiente de alta temperatura, con un cambio de temperatura de 100 grados Celsius que resulta en un cambio de hasta 2.5 por ciento en la resistencia.
Resistores de película fina
Tomando prestado de los procesos de semiconductores, las resistencias de película delgada se fabrican mediante un proceso de deposición al vacío llamado pulverización catódica. La pulverización es donde se deposita una fina capa de material conductor sobre un sustrato aislante. Esta fina capa está fotograbada para crear un patrón resistivo.
Al controlar con precisión la cantidad de material depositado y el patrón resistivo, se pueden lograr tolerancias tan estrechas como 0.01 por ciento con resistencias de película delgada. Las resistencias de película delgada están limitadas a aproximadamente 2.5 vatios y voltajes más bajos que otros tipos de resistencias, pero son resistencias estables. Existe un precio por la precisión de las resistencias de película delgada, que generalmente son el doble del precio de las resistencias de película gruesa.
Resistores bobinados
El poder más alto y más las resistencias precisas son resistencias bobinadas, que rara vez son de alta potencia y precisos a la vez. Las resistencias bobinadas se fabrican enrollando un cable de alta resistencia, generalmente una aleación de níquel-cromo, alrededor de una bobina de cerámica. Al variar el diámetro, la longitud, la aleación del alambre y el patrón de envoltura, las propiedades de la resistencia bobinada se pueden adaptar a la aplicación.
Las tolerancias de resistencia son tan estrictas como 0,005 por ciento para resistencias bobinadas de precisión y se pueden encontrar con potencias nominales de hasta 50 vatios. Resistencias bobinadas de potencia normalmente tienen tolerancias del 5 por ciento o del 10 por ciento, pero tienen potencias nominales en el rango de kilovatios.
Los resistores bobinados sufren de alta inductancia y capacitancia debido a la naturaleza de la construcción, lo que los limita a aplicaciones de baja frecuencia.
Potenciómetros
Variando una señal o sintonizando un circuito es un requisito común para aplicaciones electrónicas sensibles. Una forma fácil de ajustar manualmente una señal es a través de una resistencia variable o un potenciómetro. Los potenciómetros se utilizan comúnmente para entradas de usuario analógicas, como controles de volumen. Las versiones más pequeñas de montaje en superficie sintonizan o calibran un circuito en una PCB antes de sellarse y enviarse a los clientes.
Los potenciómetros pueden ser resistencias variables de múltiples vueltas precisas, pero a menudo son dispositivos simples de una sola vuelta. que mueven un limpiaparabrisas a lo largo de un camino de carbono conductor para cambiar la resistencia de casi cero al máximo valor.
Los potenciómetros generalmente tienen clasificaciones de potencia bajas, características de ruido deficientes y estabilidad mediocre. Sin embargo, la capacidad de variar la resistencia y ajustar una señal hace que los potenciómetros sean invaluables en muchos diseños de circuitos y creación de prototipos.
Otros tipos de resistencias
Como ocurre con la mayoría de los componentes, varias variantes de resistencias especiales satisfacen necesidades específicas. Varios son bastante comunes, incluido el elemento resistivo en la bombilla incandescente. Otras variantes de resistencias especiales incluyen elementos calefactores, láminas de metal, óxido, derivaciones, cermet y resistencias de rejilla.