הסוגים השונים של נגדים

כמו רכיבים אלקטרוניים רבים, נגדים מגיעים בצורות, גדלים, קיבולות וסוגים רבים. ישנם גם הבדלים בערכים אופייניים לרעש נגד, סובלנות, דירוג הספק, מקדם טמפרטורה, מתח מקדם, תגובת תדר, גודל ואמינות. חלק מהנגדים הם אידיאליים ביישומים מסוימים ומקור לפתרון בעיות סיוטים באחרים.

במדריך זה, אנו בוחנים את סוגי הנגדים ואת מקרה השימוש המתאים עבור כל אחד מהם.

נגדים להרכב פחמן

נגדי הרכב פחמן היו בעבר סוג הנגד הנפוץ ביותר בגלל העלות הנמוכה והאמינות. נגדים להרכב פחמן משתמשים בגוש מוצק של חומר העשוי מאבקת פחמן, קרמיקה מבודדת וחומר מקשר. ההתנגדות נשלטת על ידי שינוי היחס בין פחמן לחומרי המילוי.

הרכב הפחמן בנגד מושפע מתנאי הסביבה, במיוחד הלחות. זה נוטה להשתנות בהתנגדות עם הזמן. מסיבה זו, לנגדים של הרכב פחמן יש סבילות התנגדות ירודה, בדרך כלל רק 5 אחוזים. נגדי הרכב פחמן מוגבלים גם לדירוג הספק של עד 1 וואט. בניגוד לסובלנות הדלה וההספק הנמוך שלהם, לנגדים בהרכב פחמן יש תגובת תדר טובה, מה שהופך אותם לכדאיים עבור יישומים בתדר גבוה.

נגדי סרטי פחמן

נגדי סרט פחמן משתמשים בשכבה דקה של פחמן על גבי מוט מבודד שנחתך ליצירת נתיב צר, ארוך ועמיד. על ידי שליטה באורך השביל וברוחבו, ניתן לשלוט בהתנגדות במדויק עם סובלנות הדוקה עד 1 אחוז.

בסך הכל, היכולות של נגד סרט פחמן טובות יותר מנגד בהרכב פחמן, עם דירוגי הספק של עד 5 וואט ויציבות משופרת. עם זאת, תגובת התדר גרועה יותר בגלל השראות והקיבול הנגרמים על ידי נתיב ההתנגדות הנחתך לתוך הסרט.

נגדי סרטי מתכת

אחד מסוגי הנגדים הציריים הנפוצים בשימוש כיום הם נגדי סרט מתכת. בדומה בבנייה לנגדי סרט פחמן, ההבדל העיקרי נובע מהשימוש בסגסוגת מתכת כחומר העמיד ולא בפחמן.

סגסוגת המתכת, בדרך כלל סגסוגת ניקל-כרום, מספקת סובלנות עמידות הדוקה יותר מאשר נגדי סרט פחמן עם סובלנות הדוקה עד 0.01 אחוז. נגדי סרט מתכת זמינים עד כ-35 וואט. עם זאת, אפשרויות ההתנגדות מתחילות להצטמצם מעל 1 או 2 וואט.

נגדי סרט מתכת הם בעלי רעש נמוך. נגדים אלו יציבים עם שינוי קטן בהתנגדות עקב הטמפרטורה והמתח המופעל.

נגדי סרט עבה

נגדי סרט עבה הפכו לפופולריים בשנות ה-70 והם נגדי משטח נפוצים גם כיום. אלה מיוצרים על ידי תהליך הדפסת מסך באמצעות חומר מרוכב מוליך של קרמיקה וזכוכית התלוי בנוזל. לאחר הדפסת הנגד, הוא נאפה בטמפרטורות גבוהות כדי להסיר את הנוזל ולהתיך את חומר הקרמיקה והזכוכית.

בתחילה, נגדי סרט עבה היו בעלי סובלנות גרועה. כיום אלה זמינים עם סובלנות של עד 0.1 אחוז באריזות שיכולות להתמודד עם עד 250 וואט. נגדי סרט עבה הם בעלי מקדם טמפרטורה גבוה, עם שינוי טמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס הגורם לשינוי של עד 2.5 אחוז בהתנגדות.

נגדי סרט דק

בהשאלה מתהליכי מוליכים למחצה, נגדי סרט דק מיוצרים באמצעות תהליך שקיעה בוואקום הנקרא קפיצה. התזת הוא המקום בו מונחת שכבה דקה של חומר מוליך על מצע מבודד. שכבה דקה זו נחרטת בצילום כדי ליצור תבנית התנגדות.

על ידי שליטה מדויקת בכמות החומר שהופקדה ובדפוס ההתנגדות, ניתן להשיג סובלנות עד כדי 0.01 אחוז עם נגדי סרט דק. נגדי סרט דק מוגבלים לכ-2.5 וואט ומתחים נמוכים יותר מאשר סוגי נגדים אחרים אך הם נגדים יציבים. יש מחיר לדיוק של נגדי סרט דק, שהם בדרך כלל פי שניים ממחיר נגדי סרט עבה.

נגדים מפותלים

הכוח הגבוה ביותר והכי נגדים מדויקים הם נגדים מפותלים, שלעיתים רחוקות הם בעלי עוצמה גבוהה ומדויקת בבת אחת. נגדים מפותלים תיל מיוצרים על ידי עטיפה של חוט בעל התנגדות גבוהה, בדרך כלל סגסוגת ניקל-כרום, סביב סליל קרמי. על ידי שינוי הקוטר, האורך, הסגסוגת של החוט ותבנית העטיפה, ניתן להתאים את המאפיינים של הנגד הפתיל ליישום.

סובלנות ההתנגדות הדוקה עד 0.005 אחוזים עבור נגדים מפותלים בצורה מדויקת וניתן למצוא אותם עם דירוגי הספק של עד כ-50 וואט. נגדי חשמל מפותלים בדרך כלל יש סובלנות של 5 אחוזים או 10 אחוזים, אך יש להם דירוגי הספק בטווח קילוואט.

נגדים מפותלים תיל סובלים משראות וקיבול גבוהים בשל אופי הקונסטרוקציה, ומגבילים אותם ליישומים בתדר נמוך.

פוטנציומטרים

שינוי אות או כוונון א מעגל חשמלי היא דרישה נפוצה ליישומים אלקטרוניים רגישים. דרך קלה אחת להתאים אות באופן ידני היא באמצעות נגד משתנה או פוטנציומטר. פוטנציומטרים משמשים בדרך כלל עבור כניסות משתמש אנלוגיות, כגון בקרות עוצמת הקול. גרסאות קטנות יותר להרכבה משטח מכווננות או מכיילות מעגל על ​​גבי PCB לפני אטימה ונשלח ללקוחות.

פוטנציומטרים עשויים להיות נגדים משתנים מרובי פניות מדויקים, אך הם לרוב התקנים פשוטים עם פנייה אחת שמניעים מגב לאורך נתיב פחמן מוליך כדי לשנות את ההתנגדות מקרוב לאפס למקסימום ערך.

לפוטנציומטרים יש בדרך כלל דירוג הספק נמוך, מאפייני רעש גרועים ויציבות בינונית. עם זאת, היכולת לשנות את ההתנגדות ולהתאים אות הופכת את הפוטנציומטרים לבלתי יסולא בפז ברבים עיצובי מעגלים ויצירת אב טיפוס.

סוגי נגדים אחרים

כמו ברוב הרכיבים, מספר גרסאות נגד מיוחדות משרתות צורכי נישה. כמה נפוצים למדי, כולל האלמנט ההתנגדות בנורת הליבון. גרסאות נגד מיוחדות אחרות כוללות גופי חימום, רדיד מתכת, אוקסיד, shunts, cermet ונגדי רשת.