Diferite tipuri de rezistențe

La fel ca multe componente electronice, rezistențele au multe forme, dimensiuni, capacități și tipuri. Există, de asemenea, diferențe în valorile tipice pentru zgomotul rezistenței, toleranțe, puterea nominală, coeficientul de temperatură, Voltaj coeficient, răspuns în frecvență, dimensiune și fiabilitate. Unele rezistențe sunt ideale în unele aplicații și o sursă de depanare a coșmarurilor în altele.

În acest ghid, ne uităm la tipurile de rezistențe și la cazul de utilizare respectiv pentru fiecare.

Rezistoare de compoziție carbon

Rezistoarele cu compoziție de carbon erau cel mai comun tip de rezistență din cauza costului scăzut și a fiabilității. Rezistoarele de compoziție de carbon folosesc un bloc solid de material realizat din pulbere de carbon, o ceramică izolatoare și un material liant. Rezistența este controlată prin modificarea raportului dintre carbon și materialele de umplutură.

Compoziția carbonului din rezistor este afectată de condițiile de mediu, în special de umiditate. Are tendința de a modifica rezistența în timp. Din acest motiv, rezistențele de compoziție de carbon au o toleranță slabă la rezistență, de obicei doar 5 procente. Rezistoarele de compoziție de carbon sunt, de asemenea, limitate la puteri nominale de până la 1 watt. Spre deosebire de toleranțele lor slabe și puterea scăzută, rezistențele cu compoziție de carbon au un răspuns bun în frecvență, făcându-le viabile pentru aplicații de înaltă frecvență.

Rezistoare cu peliculă de carbon

Rezistoarele cu film de carbon folosesc un strat subțire de carbon deasupra unei tije izolatoare care este tăiată pentru a forma o cale îngustă, lungă și rezistivă. Prin controlul lungimii traseului și a lățimii acesteia, rezistența poate fi controlată cu precizie cu toleranțe de până la 1 procente.

În general, capacitățile unui rezistor cu peliculă de carbon sunt mai bune decât ale unui rezistor cu compoziție de carbon, cu o putere nominală de până la 5 wați și o stabilitate îmbunătățită. Cu toate acestea, răspunsul în frecvență este mai rău din cauza inductanței și capacității cauzate de calea rezistivă tăiată în film.

Rezistoare cu peliculă metalică

Unul dintre tipurile comune de rezistoare axiale utilizate astăzi sunt rezistențele cu peliculă metalică. Similar în construcție cu rezistențele cu film de carbon, principala diferență rezultă din utilizarea unui aliaj metalic ca material rezistiv, mai degrabă decât carbonul.

Aliajul metalic, de obicei un aliaj de nichel-crom, oferă toleranțe de rezistență mai strânse decât rezistențele cu film de carbon cu toleranțe de până la 0,01%. Rezistoarele cu peliculă metalică sunt disponibile până la aproximativ 35 de wați. Cu toate acestea, opțiunile de rezistență încep să scadă peste 1 sau 2 wați.

Rezistoarele cu film metalic au un zgomot redus. Aceste rezistențe sunt stabile, cu o mică modificare a rezistenței datorită temperaturii și tensiunii aplicate.

Rezistoare cu peliculă groasă

Rezistoarele cu peliculă groasă au devenit populare în anii 1970 și sunt obișnuite rezistențe de suprafață chiar și astăzi. Acestea sunt realizate printr-un proces de serigrafie folosind un compozit conductiv de ceramică și sticlă suspendat într-un lichid. După ce rezistorul a fost serigrafiat, acesta este copt la temperaturi ridicate pentru a îndepărta lichidul și a fuziona compozitul ceramic și sticlă.

Inițial, rezistențele cu peliculă groasă aveau toleranțe slabe. Astăzi, acestea sunt disponibile cu toleranțe de până la 0,1% în pachete care pot gestiona până la 250 de wați. Rezistoarele cu peliculă groasă au un coeficient de temperatură ridicat, cu o schimbare de temperatură de 100 de grade Celsius, ducând la o schimbare de până la 2,5 la sută a rezistenței.

Rezistoare cu peliculă subțire

Împrumutând din procesele semiconductoare, rezistențele cu peliculă subțire sunt realizate printr-un proces de depunere în vid numit pulverizare. Pulverizarea este locul în care un strat subțire de material conductor este depus pe un substrat izolator. Acest strat subțire este fotogravat pentru a crea un model rezistiv.

Prin controlul precis al cantității de material depus și al modelului rezistiv, pot fi atinse toleranțe de până la 0,01 procente cu rezistențele cu film subțire. Rezistoarele cu peliculă subțire sunt limitate la aproximativ 2,5 wați și tensiuni mai mici decât alte tipuri de rezistoare, dar sunt rezistențe stabile. Există un preț pentru precizia rezistențelor cu peliculă subțire, care sunt în general de două ori mai mari decât prețul rezistențelor cu peliculă groasă.

Rezistoare bobinate

Cea mai mare putere și cea mai mare rezistențele precise sunt rezistențe bobinate, care sunt rareori de mare putere și precise simultan. Rezistoarele bobinate sunt realizate prin înfășurarea unui fir de înaltă rezistență, în general un aliaj de nichel-crom, în jurul unei bobine ceramice. Variind diametrul, lungimea, aliajul firului și modelul de înfășurare, proprietățile rezistenței bobinate pot fi adaptate aplicației.

Toleranțele de rezistență sunt la fel de strânse de 0,005 la sută pentru rezistențele bobinate cu sârmă de precizie și pot fi găsite cu puteri nominale de până la aproximativ 50 de wați. Rezistoare bobinate de alimentare de obicei au toleranțe de 5 sau 10 la sută, dar au puteri nominale în intervalul de kilowați.

Rezistoarele bobinate suferă de inductanță și capacitate ridicată din cauza naturii construcției, limitându-le la aplicații de joasă frecvență.

Potențiometre

Variarea unui semnal sau reglarea a circuit este o cerință comună pentru aplicațiile electronice sensibile. O modalitate ușoară de a regla manual un semnal este printr-un rezistor variabil sau potențiometru. Potențiometrele sunt utilizate în mod obișnuit pentru intrările analogice ale utilizatorului, cum ar fi controalele de volum. Versiunile mai mici cu montare la suprafață reglează sau calibrează un circuit pe un PCB înainte de a fi sigilat și expediat clienților.

Potențiometrele pot fi precise, rezistențe variabile cu mai multe ture, dar sunt adesea dispozitive simple cu o singură tură care mișcă un ștergător de-a lungul unei căi conductoare de carbon pentru a schimba rezistența de la aproape zero la maxim valoare.

Potențiometrele au, în general, puteri scăzute, caracteristici de zgomot slabe și stabilitate mediocră. Cu toate acestea, capacitatea de a varia rezistența și de a regla un semnal face potențiometrele de neprețuit pentru mulți proiecte de circuite și prototipare.

Alte tipuri de rezistoare

Ca și în cazul majorității componentelor, mai multe variante de rezistență de specialitate servesc nevoilor de nișă. Mai multe sunt destul de comune, inclusiv elementul rezistiv din becul incandescent. Alte variante de rezistență de specialitate includ elemente de încălzire, folie metalică, oxid, șunturi, cermet și rezistențe de rețea.