さまざまな種類の抵抗器

多くの電子部品と同様に、抵抗器にはさまざまな形状、サイズ、容量、およびタイプがあります。 抵抗器のノイズ、許容誤差、ワット数定格、温度係数、 電圧 係数、周波数応答、サイズ、および信頼性。 一部の抵抗器は、一部のアプリケーションでは理想的であり、他のアプリケーションでは悪夢のトラブルシューティングの原因となります。

このガイドでは、抵抗器のタイプとそれぞれの使用例について説明します。

炭素組成抵抗器

炭素組成抵抗器は、低コストと信頼性のために最も一般的なタイプの抵抗器でした。 炭素組成抵抗器は、炭素粉末、絶縁セラミック、およびバインダー材料から作られた材料の固体ブロックを使用します。 抵抗は、フィラー材料に対する炭素の比率を変えることによって制御されます。

抵抗器の炭素組成は、環境条件、特に湿度の影響を受けます。 時間の経過とともに抵抗が変化する傾向があります。 このため、炭素組成抵抗器の抵抗公差は低く、通常は5％にすぎません。 炭素組成抵抗器も、最大1ワットの電力定格に制限されています。 許容誤差が小さく電力が少ないのとは対照的に、炭素組成抵抗器は周波数応答が良好であるため、高周波アプリケーションで実行可能です。

炭素皮膜抵抗器

カーボンフィルム抵抗器は、絶縁ロッドの上にカーボンの薄層を使用します。この層は、狭くて長い抵抗パスを形成するようにカットされています。 パスの長さと幅を制御することにより、1％の厳しい公差で抵抗を正確に制御できます。

全体として、炭素皮膜抵抗器の機能は、最大5ワットの電力定格と改善された安定性を備え、炭素組成抵抗器よりも優れています。 ただし、周波数応答は、フィルムに切り込まれた抵抗経路によって引き起こされるインダクタンスと静電容量のために悪化します。

金属皮膜抵抗器

今日使用されている一般的な軸方向抵抗器のタイプの1つは、金属皮膜抵抗器です。 カーボンフィルム抵抗器と構造が似ていますが、主な違いは、カーボンではなく金属合金を抵抗材料として使用することです。

金属合金、通常はニッケル-クロム合金は、0.01％の公差を持つ炭素皮膜抵抗器よりも厳しい公差を提供します。 金属皮膜抵抗器は最大約35ワットで利用できます。 ただし、抵抗オプションは1または2ワットを超えると減少し始めます。

金属皮膜抵抗器は低ノイズです。 これらの抵抗器は安定しており、温度や印加電圧による抵抗の変化はほとんどありません。

薄膜抵抗器

薄膜抵抗器は1970年代に普及し、今日でも一般的な表面実装抵抗器です。 これらは、液体に懸濁された導電性のセラミックとガラスの混合物の複合材料を使用したスクリーン印刷プロセスによって作られています。 抵抗器をスクリーン印刷した後、高温で焼き付けて液体を除去し、セラミックとガラスの複合材料を溶かします。

当初、薄膜抵抗器の公差は不十分でした。 現在、これらは最大250ワットを処理できるパッケージで0.1％という低い許容誤差で利用できます。 薄膜抵抗器は高温係数を持ち、摂氏100度の温度変化により、抵抗が最大2.5％変化します。

薄膜抵抗器

半導体プロセスから借りた薄膜抵抗器は、スパッタリングと呼ばれる真空堆積プロセスによって製造されます。 スパッタリングは、導電性材料の薄層が絶縁基板上に堆積される場所です。 この薄い層は、抵抗性パターンを作成するためにフォトエッチングされます。

堆積する材料の量と抵抗パターンを正確に制御することにより、薄膜抵抗器で0.01％の厳しい公差を実現できます。 薄膜抵抗器は、他の種類の抵抗器よりも約2.5ワットと低い電圧に制限されていますが、安定した抵抗器です。 薄膜抵抗器の精度には価格があり、一般に厚膜抵抗器の2倍の価格です。

巻線抵抗器

最高のパワーとほとんど 精密抵抗器は巻線抵抗器です、一度に高出力で正確になることはめったにありません。 巻線抵抗器は、セラミックボビンの周りに高抵抗線（通常はニッケル-クロム合金）を巻き付けることによって作られます。 ワイヤーの直径、長さ、合金、およびラップパターンを変えることにより、巻線抵抗器の特性をアプリケーションに合わせて調整できます。

精密巻線抵抗器の抵抗許容誤差は0.005％と厳しく、最大約50ワットの電力定格で確認できます。 電源巻線抵抗器 通常、許容誤差は5％または10％ですが、電力定格はキロワット範囲です。

巻線抵抗器は、構造の性質上、高いインダクタンスと静電容量に悩まされており、これらを低周波アプリケーションに限定しています。

ポテンショメータ

信号の変化またはチューニング 回路 敏感な電子アプリケーションの一般的な要件です。 信号を手動で調整する簡単な方法の1つは、可変抵抗器またはポテンショメータを使用することです。 ポテンショメータは、ボリュームコントロールなどのアナログユーザー入力に一般的に使用されます。 より小さな表面実装バージョンは、密封されて顧客に出荷される前に、PCB上の回路を調整または較正します。

ポテンショメータは正確なマルチターン可変抵抗器ですが、多くの場合、単純なシングルターンデバイスです。 ワイパーを導電性カーボンパスに沿って動かし、抵抗をゼロ近くから最大に変更します 価値。

ポテンショメータは一般に、電力定格が低く、ノイズ特性が低く、安定性が平凡です。 ただし、抵抗を変化させて信号を調整する機能により、ポテンショメータは多くの場合非常に貴重です。 回路設計 とプロトタイピング。

その他の抵抗タイプ

ほとんどのコンポーネントと同様に、いくつかの特殊な抵抗器のバリエーションがニッチなニーズに対応します。 白熱電球の抵抗素子など、いくつかは非常に一般的です。 他の特殊な抵抗器のバリエーションには、発熱体、金属箔、酸化物、シャント、サーメット、およびグリッド抵抗器が含まれます。