+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Как выбрать подходящий резистор

Все, что вам нужно знать о том, как правильно выбрать резистор для вашего первого проекта печатной платы

Вы планируете приступить к вашему первому проекту печатной платы? Есть множество радиодеталей, которые вы в конечном итоге будете использовать. Однако нет другой такой детали, которая была бы так печально известна, как простой резистор. Если вы когда-либо видели печатную плату, то могли заметить резисторы по всей ее поверхности. Они контролируют силу тока и заставляют светиться светодиоды. Но что именно представляет собой резистор? Как он работает? Как вообще выбрать подходящий резистор для вашего первого проекта печатной платы? Не бойтесь, мы поможем вам и подскажем все необходимое, что вам нужно знать.

Итак… что такое резистор?

Резисторы – это одни из множества пассивных компонентов. Их задача относительно проста, но очень важна – создавать сопротивление току в электрической цепи. Видели, как загорается светодиод? За эту возможность необходимо поблагодарить резистор. Устанавливая в электрическую цепь резистор последовательно со светодиодом, вы получаете яркое свечение, при этом ничего не перегорает!

Основной характеристикой резистора является сопротивление, измеряемое в Омах (Ом). Если раньше вы прослушали базовый курс электроники, то, скорее всего, изучили закон Ома. При работе с резисторами вы будете вновь и вновь иметь с ними дело.

Закон Ома — это единственная формула для нахождения сопротивления

Найти обозначение резистора на схеме легко. Международное обозначение – стандартизированный прямоугольник, но в стандартах США резистор обозначается зигзагообразной линией – это сделано для простоты его нахождения. Вне зависимости от внешнего вида символа, каждый резистор на концах имеет выводы, обозначенные на схеме.

Обозначения резистора на схемах, принятое в США (слева) и соответствующее международным стандартам (справа). На схемах можно встретить оба обозначения.

Какие бывают резисторы?

Повсеместно встречаются резисторы совершенно разных конструкций. Все резисторы можно разделить на две категории по типу конструкции и по резистивному материалу. Рассмотрим обе категории.

Тип конструкции

Постоянные резисторы – как следует из названия, эти резисторы имеют постоянное сопротивление и точность, не зависящие от изменения температуры, освещенности и так далее.

Переменные резисторы – эти радиоэлементы обладают переменным сопротивлением. Потенциометр – великолепный пример такого резистора. У него есть регулятор, который можно вращать для увеличения или уменьшения сопротивления. Другие разновидности переменных резисторов – это подстроечный резистор и реостат.

Нелинейные резисторы – эти резисторы как хамелеоны, они могут изменять свое сопротивление в зависимости от той или иной физической величины, воздействующей на резистор – температуры, уровня освещенности и даже магнитного поля. Нелинейные резисторы – это термистор, фоторезистор, варистор и магниторезистор.

Резистивный материал

Все резисторы можно разбить на группы по материалам, из которых они изготовлены и которые в огромной степени влияют на их способность оказывать сопротивление электрическому току. Вот эти резисторы по используемым материалам:

  • Углеродистые композиционные резисторы;

  • Углеродистые пленочные резисторы;

  • Металлопленочные резисторы;

  • Тонко и толстопленочные резисторы;

  • Фольговые резисторы;

  • Проволочные резисторы.

Углеродистые композиционные резисторы – это резисторы, изготовленные по самой старой технологии, популярной в производстве резисторов малой точности. Их все еще можно найти в схемах, где могут быть импульсы высоких энергий.

Старый углеродистый пленочный резистор.

Такие резисторы все еще используются там, где точность не важна

Из всех вышеперечисленных типов резисторов по резистивному материалу старейшими являются проволочные резисторы. Их все еще можно встретить на старых печатных платах устройств большой мощности, в которых необходимо сопротивление, заданное с большой точностью. Эти древние резисторы широко известны благодаря тому, что большой надежностью обладают даже резисторы с малым сопротивлением.

Проволочный резистор – старейший и наиболее точный из доступных резисторов

Сегодня наиболее широко применяются металлопленочные и металлооксидные резисторы, они лучше всего обеспечивают с неизменной точностью номинальное сопротивление, а также меньше подвержены влиянию изменения температуры.

Наиболее широко применяемый металлооксидный резистор

обеспечивает неизменную точность номинального сопротивления

Как используются резисторы?

Можно найти резисторы, используемые самыми различными способами. Они применяются не только для того, чтобы оказывать сопротивление электрическому току. Резисторы используются в делителях напряжения, для производства тепла, в цепях сопряжения и нагрузки, для управления усилением и для настройки постоянных времени. Практическое применение резисторов можно найти в цепях питания электрических тормозов поездов, здесь они помогают высвобождению всей накопленной кинетической энергии.

Серьезное сопротивление – взгляните на тормоза у этого поезда,

которые высвобождают накопленную кинетическую энергию

Вот еще несколько замечательных устройств, в которых используются эти универсальные резисторы:

  • Измерение величины электрического тока – вы можете измерять падение напряжения на включенном в цепь прецизионном резисторе с заранее известным сопротивлением. Расчет тока производится по закону Ома;

  • Питание светодиодов – слишком большой ток, протекающий через светодиод, сожжет этот прекрасный фонарик. Соединив последовательно со светодиодом резистор, вы можете контролировать силу тока через светодиод, обеспечивая его яркое сияние.

  • Питание электромоторов вентиляторов – сердцем системы автомобильной вентиляции является электромотор вентилятора печки. Специальный датчик используется для управления скоростью вращения крыльчатки вентилятора. Резистор такого типа, используемый в датчике, называется, (кто бы мог подумать!) резистором мотора вентилятора!

Резистор мотора вентилятора в ответе за движение воздуха в машине

Как измеряется номинал резистора?

Эта характеристика, с которой вы будете сталкиваться снова и снова, называется сопротивлением. Величина сопротивления наносится на резистор различными способами. В настоящее время существуют два стандарта нанесения значения сопротивления резистора на корпус резистора – это цветовая маркировка или маркировка SMD-резисторов.

Цветовая маркировка

Возможно, вы уже сталкивались с системой цветовой маркировки, если когда-либо возились с макетом электронной схемы. Эта техника была изобретена в 20-х годах прошлого века. Значения величины сопротивления и точности резистора отображалась при помощи нескольких цветных полос, нанесенных на корпус резистора.

Обратите внимание, что цветные полосы на резисторах различаются,

обозначая их уникальные номинальные значения сопротивления и точности.

Большинство резисторов, которые могут попасть к вам в руки, будет иметь четыре цветные полосы. Вот как следует их читать:

  • Первые две полосы указывают первые цифры номинального значения сопротивления;

  • Третья полоса указывает множитель, на который следует умножить число, состоящее из двух цифр, указанных первыми двумя полосами.

  • И, наконец, четвертая полоса указывает точность резистора. Точность очень сильно влияет на стоимость используемого резистора и на цену готового изделия.

    Поэтому чтобы сэкономить деньги на производстве печатных плат, точность резисторов следует выбирать разумно.

Каждый цвет на резисторе соответствует определенному числу. Вы можете воспользоваться удобным калькулятором номинала резистора по его цветовому коду для быстрого определения номинала в будущем. Если вам легче запомнить наглядную информацию, то ниже мы приводим великолепное видео, в котором рассказано о принципе цветовой маркировки резисторов.

Резисторы для поверхностного монтажа – SMD-резисторы

Не у всех резисторов размеры позволяют нанести на него цветовую маркировку. Это особенно актуально, когда речь идет о радиоэлементах для поверхностного монтажа (SMD). Чтобы маркировка смогла поместиться на небольшой поверхности устройства, SMD-резисторы имеют цифровую маркировку. Если вы посмотрите на современную печатную плату, то заметите, что SMD-резисторы еще имеют одинаковые размеры. Это помогает стандартизировать

процесс производства с использованием высокоскоростных автоматов размещения деталей.

Как читать номинал на верхней стороне SMD-резисторов

Как выбрать подходящий резистор

Итак, пришло время наиболее важной части нашей статьи. Давайте узнаем, как определить, какой именно резистор нам нужен для вашего первого проекта печатной платы. Мы разобьем эту задачу на следующие три шага:

  1. Расчет требуемого сопротивления;

  2. Расчет номинальной мощности;

  3. И, наконец, выбор резистора исходя из двух значений найденных ранее.

Шаг 1 – Расчет требуемого сопротивления

Именно здесь для расчета требуемого сопротивления нам понадобится закон Ома. Вы можете воспользоваться одной из стандартных формул ниже, если значения напряжения и силы тока известны.

Шаг 2 – Расчет номинальной мощности

Теперь необходимо выяснить, какое количество энергии должен будет рассеивать резистор. Эту величину можно рассчитать по следующей формуле:

В данной формуле P – мощность рассеивания в Ваттах, V – падение напряжения на резисторе в Вольтах, а R – сопротивление резистора в Омах. Ниже мы привели краткий пример использования данной формулы для расчета в конкретной цепи.

Простая цепь для демонстрации расчета номинальной мощности

Цепь выше содержит светодиод, падение напряжения на котором составляет 2 В, резистор с сопротивлением 350 Ом и источник питания 9 В. Какая мощность будет рассеиваться на искомом резисторе? Давайте посмотрим. Сначала нам необходимо найти падение напряжения на резисторе. Поскольку источник питания дает 9 В, а на светодиоде падает 2 В, то получим:

9 В – 2 В = 7 В

Эти значения можно подставить в формулу:

P = 7 В * 7 В / 350 Ом = 0,14 Ватта

Шаг 3 – Выбор резистора

Теперь, когда у нас есть величины сопротивления и мощности, пора подобрать подходящий радиоэлемент у поставщика радиодеталей. Мы всегда рекомендуем выбирать из стандартных резисторов, которые поставляются в продажу каждым продавцом. Выбирая стандартные резисторы, вы значительно упростите себе жизнь, когда дело дойдет до производства устройства. В США тремя ведущими поставщиками радиоэлементов, качество которых не вызывает сомнений – это

Digikey, Mouser и Farnell/Newark.

Сопротивление сильно

Теперь мы охватили всю информацию о резисторах, которая может вам понадобиться для вашего первого проекта печатной платы. Резисторы настолько многофункциональны, что вы увидите, как раз за разом используете их россыпи в своих электронных устройствах. В следующий раз, когда вам понадобиться выбрать резистор, вспомните три простых шага – рассчитайте сопротивление, найдите мощность и выберите поставщика!

Прежде чем вы броситесь размечать обозначения резисторов и их корпусов в вашем приложении для конструирования печатных плат, не было бы проще, если бы кто-то сделал это за вас? Уже сделали! Для многих систем проектирования печатных плат существует большое количество бесплатных библиотек радиоэлементов. И резисторы там тоже есть!

Резистор, схема подключения, его обозначение. Сопротивление в электрической цепи.

Сопротивление в виде обычного резистора можно встретить практически в любой электрической схеме. Поскольку у каждого электронного и электрического компонента имеется свое внутреннее сопротивление (даже у обычного провода), то и его можно представить (учитывать при создании схем, цепей и их расчетов) в виде резисторов. Суть резистора достаточно проста — это сопротивление, препятствие внутри проводника на пути движения электрически заряженных частиц. То есть, есть напряжение, которое создает как бы давление, при замыкании электрической цепи начинает течь ток зарядов, а те преграды внутри проводника, что препятствуют этому  движению и будут являться этим самым сопротивлением.

Резисторы на схемах обозначаются достаточно просто и понятно. Это продолговатый прямоугольник, у которого на противоположных концах (стороны с меньшей длинной) имеются выводы, это обычное обозначение (европейское). В зарубежных схемах часто резистор указывается в виде ровного зигзага. У резисторов сопротивление бывает разное, как и их мощность. Следовательно, на схемах возле самого сопротивления подписывается его величина и единица измерения (Ом, кОм, мОм). Внутри прямоугольника (условного обозначения на схемах) могут ставится полоски (направление и их количество соответствует своему номиналу), обозначающие его мощность.

Само сопротивление, как компонент (резистор), может подключаться в схемах двумя основными способами, это либо последовательно электрической цепи, или же параллельно ей. В зависимости от количества этих самых резисторов в схеме их можно представлять именно так: включены параллельно, последовательно или смешано. Для каждого из варианта подключения в схемах имеются свои формулы, по которым можно легко посчитать конкретное значение сопротивления в той или иной цепи.

В электрике основной формулой считается закон Ома. Она имеет следующий вид: I=U/R, где I это сила тока, U это напряжение, R это сопротивление. Из нее можно вывести две другие формулы: R=U/I и U=R*I. Используя эти три формулы можно легко найти любую неизвестную величину зная две других. К примеру, у нас есть электрический обогреватель, известно его напряжение питания, равное 220 вольт, тестером мы померили его общее сопротивление (пусть оно будет равно 22 ома), если применить одну из формул для нахождения силы тока (I=U/R), которую потребляет обогреватель, то мы получим в итоге 10 ампер (220 вольт деленное на 22 ома). Вдобавок можно еще привести формулу электрической мощности P=U*I (мощность равна напряжению умноженному на силу тока).

Помимо обычных резисторов, имеющие два вывода и постоянное сопротивление, существуют еще переменные и подстроечные. Общий смысл у них одинаковый — имеют три вывода, два из них являются концами общего сопротивления, а третий это ползунок, что плавно перемещается от одного конца резистора к другому. Если измерять электрическое сопротивление между выводом, идущим от ползунка и любым крайним выводом резистора (при этом плавно изменять положение ползунка в одну из сторон), то при измерении мы увидим постепенно изменяемую величину сопротивления. Проще говоря, из самого названия (переменный) ясно, что данный вид резисторов является регулируемым, изменяемым.

Переменный резистор имеет корпус, который устанавливается на передней панели устройств, что позволяет путем вращения оси резистора задавать на нем определенное сопротивление для схемы. Подстроечные резисторы ставятся на самих платах, они имеют более открытый вид, служат для точной подстройки нужного сопротивления в схемах. Их обычно крутят в случае корректировки и настройки нужного режима работы электрической схемы. После наносят немного лака, краски, чтобы данное положение ползунка резистора хорошо зафиксировать.

На схемах переменный резистор обычно обозначается также как и обычный, от которого с середины отходит вывод со стрелкой (это вывод от ползунка). Подстроечные резисторы не имеют стрелки, просто палочка, отходящая от середины этого сопротивления. Хотя в разных схема обозначения могут быть совсем разные и только опытным путем (по смыслу и назначению сопротивления) можно определить тип резистора (переменный или подстроечный).

P.S. Каким бы резистор не был, суть его остается одна и та же — это электрическое сопротивление, которое является препятствием на пути протекания тока (упорядоченное движение частиц внутри проводника). А что касается обозначения, то просто возьмите в интернете несколько различных электрических схем, посмотрите на них после чего уже поймете — обозначение может быть разным, но в схеме сразу видно и понятно, что это именно резистор.

Расчет электрических цепей | Физика

1. Смешанное соединение проводников

Рассмотрим электрическую схему на рисунке 61.1. Некоторые проводники в ней соединены последовательно друг с другом, а некоторые – параллельно.

? 1. Какие проводники в этой схеме соединены последовательно друг с другом? Какие – параллельно?

Соединение проводников, при котором часть проводников соединена последовательно друг с другом, а часть – параллельно, называют смешанным.
При расчете сопротивления смешанного соединения проводников часто используют метод эквивалентного преобразования схем. При этом данную схему последовательно преобразуют в более простую, но имеющую такое же сопротивление.

Например, схему, изображенную на рисунке 61.1, можно преобразовать по следующему плану:
1. Заменить участок цепи с резисторами 1 и 2 одним резистором с сопротивлением, которое мы обозначим R12.
2. Заменить участок цепи, содержащий резисторы с сопротивлениями R12 и R3, одним резистором с сопротивлением, которое мы обозначим R123.
3. Заменить участок цепи с резисторами 4 и 5 одним резистором с сопротивлением, которое мы обозначим R45.
4. Заменить участок цепи с резисторами сопротивлением R123 и R45 одним резистором. Его сопротивление и будет равно сопротивлению всего участка цепи.

? 2. В цепи, схема которой изображена на рисунке 61.1, сопротивление каждого резистора, выраженное в омах, примите равным номеру этого резистора. Начертите схемы, соответствующие каждому пункту намеченного выше плана; найдите R12, R123, R45 и сопротивление всего участка.

Не всегда с первого взгляда на электрическую схему можно распознать вид соединения проводников.

В таком случае полезно найти точки с одинаковым потенциалом (например, соединенные проводами, сопротивление которых в таких задачах считают обычно пренебрежимо малым). Затем надо перечертить схему, объединив точки с одинаковым потенциалом.

Рассмотрим, например, схему участка цепи, изображенную на рисунке 61.2.

Точки А и С соединены проводом с пренебрежимо малым сопротивлением, поэтому потенциалы этих точек равны. То же можно сказать и о точках В и D.

Следовательно, схему можно перечертить, объединив точки А и С в одну точку (обозначим ее АС), а точки В и D объединив в точку ВD. При этом, согласно исходной схеме, один конец каждого из трех резистов соединен с точкой АС, а другой – с точкой BD (рис. 61.3).

Теперь мы видим, что резисторы соединены параллельно.

? 3. Перенесите в тетрадь рисунок 61.2 и отметьте на нем направление тока в каждом резисторе, считая, что потенциал точки А выше потенциала точки D.

? 4. На рисунке 61.4 изображена схема участка электрической цепи. Сопротивление каждого резистора, выраженное в омах, равно номеру резистора. Обратите внимание: потенциалы точек А и С различны.

а) Перечертите схему, изображенную на рисунке 61.4, так, чтобы легко было распознать вид соединения резисторов.
б) Найдите сопротивление всего участка цепи.

К сожалению, не всякую электрическую схему можно поэтапно упрощать, используя только формулы для последовательного и параллельного соединений. На рисунке 61.5 приведен пример схемы участка цепи, которую нельзя упростить таим образом.

Но для некоторых частных случав можно найти сопротивление и такого участка цепи уже известными нам способами. Чтобы догадаться, каковы эти случаи, заменим резистор 5 идеальным вольтметром (рис. 61.6). (Напомним, что идеальным считают вольтметр, сопротивление которого можно принять бесконечно большим.)

? 5. Разность потенциалов между точками А и В равна 21 В. Сопротивления резисторов, выраженные в омах, равны их номерам.
а) Чему равна разность потенциалов между точками А и С?
б) Чему равна разность потенциалов между точками А и D?
в) Каковы показания вольтметра?
г) Резистором с каким сопротивлением надо заменить резистор 4, чтобы показания вольтметра были равны нулю?

? 6. Объясните, почему показания вольтметра будут равны нулю независимо от напряжения между точками А и В, если сопротивления резисторов на схеме, изображенной на рисунке 61.6, удовлетворяют соотношению

R1/R2 = R3/R4.     (1)

Схему, изображенную на рисунке 61.6, называют мостиком Уитстона. С ее помощью можно измерить сопротивление одного из четырех резисторов, подбирая сопротивления остальных трех так, чтобы выполнялось соотношение (1).

? 7. Для сопротивлений резисторов 1 – 4 в цепи, изображенной на рисунке 61.5, выполняется соотношение (1).
а) Объясните, почему сопротивление данного участка цепи не зависит от сопротивления резистора 5.
б) Сопротивления резисторов 1 и 3 равны соответственно 10 Ом и 15 Ом. Подберите такие значения сопротивлений резисторов 2 и 4, чтобы сопротивление всего участка было равно 24 Ом независимо от сопротивления резистора 5.

2. Максимальная мощность во внешней цепи

? 8. К источнику с ЭДС ξ и внутренним сопротивлением r подключено внешнее сопротивление R (рис. 61.7).

а) Выразите мощность тока во внешней цепи через ξ, r и R.
б) Используя производную, найдите, при каком R мощность тока во внешней цепи будет максимальной.

Эту задачу можно решить и без помощи производной. Для этого надо воспользоваться формулой для мощности тока во внешней цепи

P = UI,

где U – напряжение на внешнем сопротивлении (напомним, что оно равно напряжению на полюсах источника тока), I – сила тока в цепи.

? 9. Объясните, почему мощность тока во внешней цепи выражается формулой

P = (ξ – Ir)I.     (2)

Подсказка. Выразите напряжение на полюсах источника через ξ, I, r, используя закон Ома для всей цепи.

Правая часть равенства (2) представляет собой квадратичную функцию от силы тока I. Графиком ее является парабола.

? 10. Начертите график зависимости P(I) при изменении силы тока I от нуля до максимального значения (равного силе тока при коротком замыкании).
а) При каком значении I достигается максимум функции P(I)?
б) Какому сопротивлению внешней цепи соответствует это значение I?
Подсказка. Воспользуйтесь законом Ома для всей цепи.

Итак, максимальная мощность тока во внешней цепи достигается, когда сопротивление внешней цепи равно внутреннему сопротивлению источника тока.

? 11. Чему при этом равен КПД источника тока?

3. Конденсаторы в цепи постоянного тока

Постоянный ток не может идти через конденсатор, потому что между его обкладками находится диэлектрик. Однако между обкладками конденсатора, включенного в цепь постоянного тока, может существовать разность потенциалов, и тога конденсатор будет заряженным. Начнем с самых простых случаев, когда в цепи, помимо конденсатора, есть только один резистор.

? 12. На рисунке 61.8 изображена схема электрической цепи. ЭДС источника тока ξ = 12 В, его внутреннее сопротивление r = 2 Ом, сопротивление резистора R = 10 Ом, электроемкость конденсатора С = 2 мкФ.
61.8
а) Чему равна разность потенциалов между точками А и В?
б) Чему равна разность потенциалов между точками А и D?
в) Чему равен заряд конденсатора?
г) Каков знак заряда обкладки конденсатора, соединенной с резистором?

? 13. На рисунке 61.9 изображена схема электрической цепи. ЭДС источника тока ξ, его внутреннее сопротивление r, сопротивление резистора R, электроемкость конденсатора C.

а) Чему равна разность потенциалов между точками А и В?
б) Чему равен заряд конденсатора?

Рассмотрим теперь более сложный случай, когда в цепи есть несколько резисторов, причем они по-разному подключены к конденсатору.

? 14. В цепи (рис. 61.10) ЭДС источника ξ = 6 В, его внутреннее сопротивление r = 1 Ом, сопротивления резисторов R1 = 3 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 12 Ом, электроемкость конденсатора C = 8 мкФ.

а) Перенесите схему в тетрадь и обозначьте, через какие элементы цепи идет ток.
б) Какова сила тока в резисторе 3?
в) Чему равна разность потенциалов между точками А и D?
г) Чему равна разность потенциалов между точками А и В?
д) Чему равно напряжение на конденсаторе?
е) Чему равен заряд конденсатора?
ж) Каков знак заряда обкладки конденсатора, соединенной с резистором 2?

Дополнительные вопросы и задания

15. На рисунке 61.11 изображена схема участка электрической цепи. Сопротивление каждого резистора 1 Ом. Используя метод эквивалентного преобразования схем:
а) начертите схемы последовательного упрощения данной схемы, содержащие меньше резисторов;
б) для каждой схемы рассчитайте ее сопротивление и найдите общее сопротивление всего участка.

16. На схеме участка цепи, изображенной на рисунке 61.5, сопротивления резисторов R1 = 20 Ом, R2 = 100 Ом, R3 = 10 Ом, R4 = 50 Ом, R5 = 80 Ом. Каково общее сопротивление участка цепи?

17. Сопротивление внешней цепи в 4 раза больше того значения, при котором мощность тока во внешней цепи максимальна.
а) Чему равен КПД источника тока?
б) Во сколько раз при этом мощность тока во внешней цепи меньше максимально возможной?

Принципиальные схемы — Ознакомление с радиодеталями

Ознакомление с радиодеталями — Резисторы

К оглавлению
Резисторы

Эта деталь встречается практически в каждой конструкции.
Она представляет собой фарфоровую трубочку (или
стержень), на которую изнутри нанесена тончайшая пленка
металла или сажи (углерода). Резистор имеет сопротивление и
используется для того, чтобы установить нужный ток в
электрической цепи. Вспомните пример с резервуаром: изменяя
диаметр трубы (сопротивление нагрузки), можно получить
ту или другую скорость потока воды (электрический ток
разной силы). Чем тоньше пленка на фарфоровой трубочке или
стержне, тем больше сопротивление тока.
Самые популярные из резисторов — постоянные, подстроеч-
ные и переменные. Из постоянных чаще всего используются
резисторы типа МЛТ (металлизированный лакированный
теплостойкий). Подстроечные резисторы предназначены для
настройки аппаратуры, а резистор со сменным сопротивлением
(переменный, или потенциометр) применяют для регулировки,
например громкости в магнитофоне.
Резисторы различают по сопротивлению и мощности.
Сопротивление, как вы уже знаете, измеряют в омах, килоомах и
мегоомах, а мощность — в ваттах. Резисторы разной мощности
отличаются размерами. Чем больше мощность резистора, тем
больше его размеры. Внешний вид резисторов показан на
рис. 1.3, их обозначение на принципиальных схемах на рис. 1.4.
Сопротивление резистора обозначают на схемах рядом с
его условным обозначением. Если сопротивление меньше
1 кОм, цифрами указывают число омов без единицы
измерения. При сопротивлении от 1 кОм до 1 МОм указывают число
килоомов и ставят рядом букву «К». Сопротивление 1 МОм и
больше выражают числом мегаомов с написанием буквы «М».
Например, если на схеме рядом с обозначением резистора

указано число 510, значит, сопротивление резистора 510 Ом.
Обозначениям 3,6 к и 820 к отвечает сопротивление 3,6 кОм
и 820 кОм. Надпись на схеме 1 М или 4,7 М означает, что
используются резисторы сопротивлением 1 МОм и 4,7 МОм.
Надо отметить, что чем больше размеры резистора, тем
больше его мощность. Раньше на принципиальных схемах
мощность резисторов обозначалась косыми линиями (рис. 1.5),

теперь ее указывают только в случае использования мощных
резисторов. Если рядом с резистором не указана его мощность,
можно смело ставить самый маленький размер.
В отличие от постоянных резисторов, которые имеют два
вывода, у сменных резисторов таких выводов три. На схеме
указывают сопротивление между крайними выводами
сменного резистора. Сопротивление же между средним выводом
и крайними изменяется при вращении оси резистора,
которая выступает наружу. Причем, если ось вращают в одну
сторону, сопротивление между средним выводом и одним из
крайних возрастает, соответственно уменьшаясь между
средним выводом и другим крайним. Если же ось возвращают
назад, происходит обратное. Это свойство сменного
резистора используют, например, для регулирования громкости
звука, тембра в усилителях, приемниках, магнитофонах.
Резисторы издают шумы. Различают собственные шумы и
шумы скольжения. Собственные шумы резисторов
складываются из тепловых и токовых шумов. Их возникновение
связано с тепловым движением свободных электронов и
прохождением электрического тока. Собственные шумы тем
выше, чем больше температура и напряжение. Высокий
уровень шумов резисторов ограничивает чувствительность
электронных схем и создает помехи при воспроизведении
полезного сигнала. Шумы скольжения (вращения) присущи
переменным резисторам. Они возникают в динамическом
режиме при движении подвижного контакта по резистивному
элементу в виде напряжения помех. В приемных
устройствах эти помехи приводят к различным шорохам и трескам.
Поэтому в электронике стали использовать цифровую
регулировку. В настоящее время в аппаратуре не часто встретишь
регулятор громкости, построенный на потенциометре.
Кроме постоянных и переменных резисторов,
существуют полупроводниковые нелинейные — изделия электронной
техники, основное свойство которых заключается в
способности изменять свое электрическое сопротивление под
действием управляющих факторов: температуры, напряжения,
магнитного поля и др. В зависимости от воздействующего
фактора они получили название терморезисторы, варисторы,
магниторезисторы. В последнее время их стали относить к
управляемым полупроводниковым резисторам. Иными
словами, это элементы, чувствительные к воздействию
определенного управляющего фактора.
Терморезисторы, или термисторы, изменяют свое
сопротивление в зависимости от температуры. Существуют
терморезисторы как с отрицательным, так и с положительным
температурным коэффициентом сопротивления — позисторы.
Терморезисторы используются в системах дистанционного
и централизованного измерения и регулирования
температур, противопожарной сигнализации, теплового «контроля и
защиты машин, измерения мощности, измерения вакуума,
скоростей движения жидкостей и газов, в схемах
размагничивания масок цветных кинескопов и др. Номинальное
сопротивление RH — электрическое сопротивление, значение
которого обозначено на терморезисторе или указано в
нормативной документации, измеренное при определенной
температуре окружающей среды (для большинства типов этих
резисторов при 20 °С, а для терморезисторов с высокими
рабочими температурами до 300 °С).
Варисторы — полупроводниковые резисторы,
отличительной особенностью которых является резко выраженная
зависимость электрического сопротивления от приложенного к ним
напряжения. Их используют для стабилизации и защиты от
перенапряжений, преобразования частоты и напряжения, а также
для регулирования усиления в системах автоматики, различных
измерительных устройствах, в телевизионных приемниках.
Магниторезисторы — полупроводниковые резисторы с
резко выраженной зависимостью электрического
сопротивления от магнитного поля. Действие таких резисторов
основано на использовании магниторезистивного эффекта,
который заключается в изменении сопротивления
резистора при внесении его в магнитное поле. Регулируя
напряженность управляющего магнитного поля или перемещая
резистор в поле постоянного магнита, можно управлять
сопротивлением. Их используют в регуляторах громкости
высококачественной радиоаппаратуры, в качестве датчиков
угла поворота в специальных устройствах автоматики и т.п.

Про резисторы для начинающих заниматься электроникой

При сборке любого устройства, даже самого простейшего, у радиолюбителей часто возникают проблемы с радиодеталями, бывает что не удается достать какой то резистор определенного номинала, конденсатор или транзистор… в данной статье я хочу рассказать про замену радиодеталей в схемах, какие радиоэлементы на что можно заменять и какие нельзя, чем они различаются, какие типы элементов в каких узлах применяют и многое другое. Большинство радиодеталей могут быть заменены на аналогичные, близкие по параметрам.

Начнем пожалуй с резисторов.

Итак, вам наверное уже известно, что резисторы являются самыми основными элементами любой схемы. Без них не может быть построена ни одна схема, но что же делать, если у вас не оказалось нужных сопротивлений для вашей схемы? Рассмотрим конкретный пример, возьмем к примеру схему светодиодной мигалки, вот она перед вами:

Для того чтобы понять, какие резисторы здесь в каких пределах можно менять, нам нужно понять, на что вообще они влияют. Начнем с резисторов R2 и R3 – они влияют (совместно с конденсаторами) на частоту мигания светодиодов, т.е.

можно догадаться, что меняя сопротивления в большую или меньшую сторону, мы будем менять частоту мигания светодиодов. Следовательно, данные резисторы в этой схеме можно заменить на близкие по номиналу, если у вас не окажется указанных на схеме. Если быть точнее, то в данной схеме можно применить резисторы ну скажем от 10кОм до 50кОм.

Что касается резисторов R1 и R4, в некоторой степени и от них тоже зависит частота работы генератора, в данной схеме их можно поставить от 250 до 470Ом.

Тут есть еще один момент, светодиоды ведь бывают на разное напряжение, если в данной схеме применяются светодиоды на напряжение 1,5вольт, а мы поставим туда светодиод на большее напряжение – они у нас будут гореть очень тускло, следовательно, резисторы R1 и R4 нам нужно будет поставить на меньшее сопротивление.

Как видите, резисторы в данной схеме можно заменить на другие, близкие номиналы.

Вообще говоря, это касается не только данной схемы, но и многих других, если у вас при сборке схемы скажем не оказалось резистора на 100кОм, вы можете заменить его на 90 или 110кОм, чем меньше будет разница – тем лучше ставить вместо 100кОм 10кОм не стоит, иначе схема будет работать некорректно или вовсе, какой либо элемент может выйти из строя. Кстати, не стоит забывать что у резисторов допустимо отклонение номинала. Прежде чем резистор менять на другой, прочитайте внимательно описание и принцип работы схемы. В точных измерительных приборах не стоит отклоняться от заданных в схеме номиналов.

  • Теперь что касается мощностей, чем мощнее резистор тем он толще, ставить вместо мощного 5 ваттного резистора 0,125 ватт никак нельзя, в лучшем случае он будет очень сильно греться, в худшем — просто сгорит.
  • А заменить маломощный резистор более мощным – всегда пожалуйста, от этого ничего не будет, только мощные резисторы они более крупные, понадобится больше места на плате, или придется его поставить вертикально.
  • Не забывайте про параллельное и последовательное соединение резисторов, если вам нужен резистор на 30кОм, вы можете его сделать из двух резисторов по 15кОм, соединив последовательно.

В схеме что я дал выше, присутствует подстроечный резистор. Его конечно же можно заменить переменным, разницы никакой нет, единственное, подстроечный придется крутить отверткой.

Можно ли подстроечные и переменные резисторы в схемах менять на близкие по номиналу? В общем то да, в нашей схеме его можно поставить почти любого номинала, хоть 10кОм, хоть 100кОм – просто изменятся пределы регулирования, если поставим 10кОм, вращая его мы быстрее будем менять частоту мигания светодиодов, а если поставим 100кОм.

, регулировка частоты мигания будет производиться плавнее и «длиннее» нежели с 10к. Иначе говоря, при 100кОм диапазон регулировки будет шире, чем при 10кОм.

А вот заменять переменные резисторы более дешевыми подстроечными не стоит. У них движок грубее и при частом использовании сильно царапается токопроводящий слой, после чего при вращении движка сопротивление резистора может меняться скачкообразно. Пример тому хрип в динамиках при изменении громкости.

Подробнее про виды и типы резисторов можно почитать .

Теперь поговорим про конденсаторы, они бывают разных видов, типов и конечно же емкостей. Все конденсаторы различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск. В радиоэлектронике применяют два типа конденсаторов, это полярные, и неполярные.

Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные конденсаторы нужно включать в схему строго соблюдая полярность. Конденсаторы по форме бывают радиальные, аксиальные (выводы у таких конденсаторов находятся сбоку), с резьбовыми выводами (обычно это конденсаторы большой емкости или высоковольтные), плоские и так далее.

Различают импульсные, помехоподавляющие, силовые, аудио конденсаторы, общего назначения и др.

  1. Где какие конденсаторы применяют?
  2. В фильтрах блоков питания применяют обычные электролитические, иногда еще ставят керамику (служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения), в фильтрах импульсных блоков питания применяют высокочастотные электролиты, в цепях питания — керамику, в некритичных цепях тоже керамику.
  3. На заметку!

У электролитических конденсаторов обычно большой ток утечки, а погрешность емкости может составлять 30-40%, т.е. емкость указанная на банке, в реальности может сильно отличаться.

Номинальная ёмкость таких конденсаторов уменьшается по мере их срока эксплуатации.

Самый распространённый дефект старых электролитических конденсаторов – это потеря ёмкости и повышенная утечка, такие конденсаторы не стоит эксплуатировать дальше.

Вернемся мы к нашей схеме мультивибратора (мигалки), как видите там присутствуют два электролитических полярных конденсатора, они так же влияют на частоту мигания светодиодов, чем больше емкость, тем медленнее они будут мигать, чем меньше емкость, тем быстрее будут мигать.

Во многих устройствах и приборах нельзя так «играть» емкостями конденсаторов, к примеру если в схеме стоит 470 мкФ – то надо стараться поставить 470 мкФ, или же параллельно 2 конденсатора 220 мкФ. Но опять же, смотря в каком узле стоит конденсатор и какую роль он выполняет.

Рассмотрим пример на усилителе низкой частоты:

Как видите, в схеме присутствует три конденсатора, два из которых не полярные. Начнем с конденсаторов С1 и С2, они стоят на входе усилителя, через эти конденсаторы проходит/подается источник звука. Что будет если вместо 0.22 мкФ мы поставим 0.

01 мкФ? Во первых немного ухудшится качество звучания, во вторых звук в динамиках станет заметно тише. А если мы вместо 0.

22 мкФ поставим 1 мкФ – то на больших громкостях у нас появятся хрипы в динамиках, усилитель будет перегружаться, будет сильнее нагреваться, да и качество звука снова может ухудшиться.

Если вы глянете на схему какого нибудь другого усилителя, можете заметить, что конденсатор на входе может стоять и 1 мкФ, и даже 10 мкФ. Все зависит от каждого конкретного случая. Но в нашем случае конденсаторы 0.22 мкФ можно заменять на близкие по значению, например 0.15 мкФ или лучше 0.33 мкФ.

Итак, дошли мы до третьего конденсатора, он у нас полярный, имеет плюс и минус, путать полярность при подключении таких конденсаторов нельзя, иначе они нагреются, что еще хуже, взорвутся.

А бабахают они очень и очень сильно, может уши заложить.

Конденсатор С3 емкостью 470 мкФ у нас стоит по цепи питания, если вы еще не в курсе, то скажу, что в таких цепях, и например в блоках питания чем больше емкость, тем лучше.

Сейчас у каждого дома имеются компьютерные колонки, может быть вы замечали, что если громко слушать музыку, колонки хрипят, а еще мигает светодиод в колонке.

Это обычно говорит как раз о том, что емкость конденсатора в цепи фильтра блока питания маленькая (+ трансформаторы слабенькие, но об этом я не буду). Теперь вернемся к нашему усилителю, если мы вместо 470 мкФ поставим 10 мкФ – это почти то же самое что конденсатор не поставить вообще.

Как я уже говорил, в таких цепях чем больше емкость, тем лучше, честно говоря в данной схеме 470 мкФ это очень мало, можно все 2000 мкФ поставить.

Ставить конденсатор на меньшее напряжение чем стоит в схеме нельзя, от этого он нагреется и взорвется, если схема работает от 12 вольт, то нужно ставить конденсатор на 16 вольт, если схема работает от 15-16 вольт, то конденсатор лучше поставить на 25 вольт.

Что делать, если в собираемой вами схеме стоит неполярный конденсатор? Неполярный конденсатор можно заменить двумя полярными, включив их последовательно в схему, плюсы соединяются вместе, при этом емкость конденсаторов должна быть в два раза больше чем указано на схеме.

Никогда не разряжайте конденсаторы замыкая их вывода! Всегда нужно разряжать через высокоомный резистор, при этом не касайтесь выводов конденсатора, особенно если он высоковольтный.

Практически на всех полярных электролитических конденсаторах на верхней части вдавлен крест, это своеобразная защитная насечка (часто называют клапаном).

Если на такой конденсатор подать переменное напряжение или превысить допустимое напряжение, то конденсатор начнет сильно греться, а жидкий электролит внутри него начнет расширяться, после чего конденсатор лопается.

Таким образом часто предотвращается взрыв конденсатора, при этом электролит вытекает наружу.

В связи с этим хочу дать небольшой совет, если после ремонта какой либо техники, после замены конденсаторов вы впервые включаете его в сеть (например в старых усилителях меняются все подряд электролитические конденсаторы), закрывайте крышку и держитесь на расстоянии, не дай бог что бабахнет.

Теперь вопрос на засыпку: можно ли включать в сеть 220вольт неполярный конденсатор на 230 вольт? А на 240? Только пожалуйста, сходу не хватайте такой конденсатор и не втыкайте его в розетку!

У диодов основными параметрами являются допустимый прямой ток, обратное напряжение и прямое падение напряжения, иногда еще нужно обратить внимание на обратный ток. Такие параметры заменяющих диодов должны быть не меньше, чем у заменяемых.

У маломощных германиевых диодов обратный ток значительно больше, чем у кремниевых. Прямое падение напряжения у большинства германиевых диодов примерно в два раза меньше чем у похожих кремниевых. Поэтому в цепях, где используется это напряжение для стабилизации режима работы схемы, например в некоторых оконечных усилителях звука, замена диодов на другой тип проводимости не допустима.

Для выпрямителей в блоках питания главными параметрами являются обратное напряжение и предельно допустимый ток. Например, при токах 10А можно применять диоды Д242…Д247 и похожие, для тока 1 ампер можно КД202, КД213, из импортных это диоды серии 1N4xxx. Ставить вместо 5 амперного диода 1 амперный конечно же нельзя, наоборот можно.

В некоторых схемах, например в импульсных блоках питания нередко применяют диоды Шоттки, они работают на более высоких частотах чем обычные диоды, обычными диодами такие заменять не стоит, они быстро выйдут из строя.

Во многих простеньких схемах в качестве замены можно поставить любой другой диод, единственное, не спутайте вывода, с осторожностью стоит к этому относиться, т.к. диоды так же могут лопнуть или задымиться (в тех же блоках питания) если спутать анод с катодом.

Можно ли диоды (в т.ч.

диоды Шоттки) включать параллельно? Да можно, если два диода включить параллельно, протекающий через них ток может быть увеличен, сопротивление, падение напряжения на открытом диоде и рассеиваемая мощность уменьшаются, следовательно – диоды меньше будут греться. Параллелить диоды можно только с одинаковыми параметрами, с одной коробки или партии. Для маломощных диодов рекомендую ставить так называемый «токоуравнивающий» резистор.

Транзисторы делятся на маломощные, средней мощности, мощные, низкочастотные, высокочастотные и т.д. При замене нужно учитывать максимально допустимое напряжение эмиттер-коллектор, ток коллектора, рассеиваемая мощность, ну и коэффициент усиления.

Заменяющий транзистор, во первых, должен относиться к той же группе, что и заменяемый. Например, малой мощности низкой частоты или большой мощности средней частоты.

Затем подбирают транзистор той же структуры: р-п-р или п-р-п, полевой транзистор с р-каналом или n-каналом. Далее проверяют значения предельных параметров, у заменяющего транзистора они должны быть не меньше, чем у заменяемого.

Кремниевые транзисторы рекомендуется заменять только кремниевыми, германиевые — германиевыми, биполярные – биполярными и т.д.

Давайте вернемся к схеме нашей мигалки, там применены два транзистора структуры n-p-n, а именно КТ315, данные транзисторы спокойно можно заменить на КТ3102, или даже на старенький МП37, вдруг завалялся у кого Транзисторов, способных работать в данной схеме очень и очень много.

Как вы думаете, будут ли работать в этой схеме транзисторы КТ361? Конечно же нет, транзисторы КТ361 другой структуры, p-n-p. Кстати, аналогом транзистора КТ361 является КТ3107.

В устройствах, где транзисторы используются в ключевых режимах, например в каскадах управления реле, светодиодов, в логических схемах и пр… выбор транзистора не имеет большого значения, выбирайте аналогичной мощности, и близкий по параметрам.

В некоторых схемах между собой можно заменять например КТ814, КТ816, КТ818 или КТ837. Возьмем для примера транзисторный усилитель, схема его ниже.

Выходной каскад построен на транзисторах КТ837, их можно заменить на КТ818, а вот на КТ816 уже не стоит менять, он будет очень сильно нагреваться, и быстро выйдет из строя. Кроме того, уменьшится выходная мощность усилителя. Транзистор КТ315 как вы уже наверное догадались меняется на КТ3102, а КТ361 на КТ3107.

Мощный транзистор можно заменить двумя маломощными того же типа, их соединяют параллельно.

При параллельном соединении, транзисторы должны применяться с близкими значениями коэффициента усиления, рекомендуется ставить выравнивающие резисторы в эмиттерной цепи каждого, в зависимости от тока: от десятых долей ома при больших токах, до единиц ом при малых токах и мощностях. В полевых транзисторах такие резисторы обычно не ставятся, т.к. у них положительный ТКС канала.

Про резисторы для начинающих заниматься электроникой | Инвертор, преобразователь напряжения, частотный преобразователь

Продолжение статьи о начале занятий электроникой. Для тех, кто отважился начать. Рассказ о деталях.

Радиолюбительство до сего времени является одним из часто встречающихся увлечений, хобби. Если сначала собственного славного пути радиолюбительство затрагивало в главном конструирование приемников и передатчиков, то с развитием электрической техники расширялся спектр электрических устройств и круг радиолюбительских интересов.

Естественно, такие сложные устройства, как, к примеру, видеомагнитофон, проигрыватель компакт-дисков, телек либо домашний кинозал у себя дома собирать не станет даже самый квалифицированный радиолюбитель. А вот ремонтом техники промышленного производства занимаются очень многие радиолюбители, при этом довольно удачно.

Другим направлением является конструирование электрических схем либо доработка «до класса люкс» промышленных устройств.

Спектр в данном случае довольно велик.

Это устройства для сотворения «умного дома», зарядные устройства для аккумов, регуляторы оборотов электродвигателей, частотные преобразователи для трехфазных движков, преобразователи 12…220В для питания телевизоров либо звуковоспроизводящих устройств от авто аккума, разные терморегуляторы. Также очень популярны схемы фотореле для включения освещения, охранные устройства и сигнализация, также почти все другое.

Передатчики и приемники отошли на последний план, а вся техника именуется сейчас просто электроникой. И сейчас, пожалуй, следовало бы именовать радиолюбителей как-то по другому. Но исторически сложилось так, что другого наименования просто не выдумали. Потому пусть будут радиолюбители.

Составляющие электрических схем

При всем многообразии электрических устройств они состоят из радиодеталей. Все составляющие электрических схем можно поделить на два класса: активные и пассивные элементы.

Активными числятся радиодетали, которые владеют свойством усиливать электронные сигналы, т.е. владеющие коэффициентом усиления. Несложно додуматься, что это транзисторы и все, что из их делается: операционные усилители, логические микросхемы, микроконтроллеры и почти все другое.

Одним словом все те элементы, у каких маломощный входной сигнал управляет довольно массивным выходным. В таких случаях молвят, что коэффициент усиления (Кус) у их больше единицы.

К пассивным относятся такие детали, как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и т.п. Одним словом все те радиоэлементы, которые имеют Кус в границах 0…1! Единицу тоже можно считать усилением: «Однако, не ослабляет». Вот поначалу и разглядим пассивные элементы.

Резисторы

Являются самыми ординарными пассивными элементами. Основное их предназначение ограничить ток в электронной цепи. Простым примером является включение светодиода, показанное на рисунке 1. При помощи резисторов также подбирается режим работы усилительных каскадов при разных схемах включения транзисторов.

Набросок 1. Схемы включения свтодиода

Характеристики резисторов

Ранее резисторы назывались сопротивлениями, это как раз их физическое свойство. Чтоб не путать деталь с ее свойством сопротивления переименовали в резисторы.

Сопротивление, как свойство присуще всем проводникам, и характеризуется удельным сопротивлением и линейными размерами проводника. Ну, приблизительно так же, как в механике удельный вес и объем.

Формула для подсчета сопротивления проводника: R = ρ*L/S, где ρ удельное сопротивление материала, L длина в метрах, S площадь сечения в мм2. Несложно узреть, что чем длиннее и тоньше провод, тем больше сопротивление.

Можно поразмыслить, что сопротивление не наилучшее свойство проводников, ну просто препятствует прохождению тока. Но в ряде всевозможных случаев как раз это препятствие является полезным.

Дело в том, что при прохождении тока через проводник на нем выделяется термическая мощность P = I2 * R. Тут P, I, R соответственно мощность, ток и сопротивление.

Эта мощность употребляется в разных нагревательных устройствах и лампах накаливания.

Резисторы на схемах

Все детали на электронных схемах показываются при помощи УГО (условных графических обозначений). УГО резисторов показаны на рисунке 2.

Набросок 2. УГО резисторов

Черточки снутри УГО обозначают мощность рассеяния резистора. Сходу следует сказать, что если мощность будет меньше требуемой, то резистор будет нагреваться, и, в конце концов, сгорит. Для подсчета мощности обычно пользуются формулой, а поточнее даже 3-мя: P = U * I, P = I2 * R, P = U2 / R.

1-ая формула гласит о том, что мощность, выделяемая на участке электронной цепи, прямо пропорциональна произведению падения напряжения на этом участке на ток через этот участок. Если напряжение выражено в Вольтах, ток в Амперах, то мощность получится в ваттах. Таковы требования системы СИ.

Рядом с УГО указывается номинальное значение сопротивления резистора и его порядковый номер на схеме: R1 1, R2 1К, R3 1,2К, R4 1К2, R5 5М1. R1 имеет номинальное сопротивление 1Ом, R2 1КОм, R3 и R4 1,2КОм (буковка К либо М может ставиться заместо запятой), R5 — 5,1МОм.

Современная маркировка резисторов

В текущее время маркировка резисторов делается при помощи цветных полос. Самое увлекательное, что цветовая маркировка упоминалась в первом послевоенном журнальчике «Радио», вышедшем в январе 1946 года. Там же было сказано, что вот, это новенькая южноамериканская маркировка. Таблица, объясняющая принцип «полосатой» маркировки показана на рисунке 3.

Набросок 3. Маркировка резисторов

На рисунке 4 показаны резисторы для поверхностного монтажа SMD, которые также именуют «чип — резистор». Для любительских целей более подходят резисторы типоразмера 1206. Они довольно большие и имеют благопристойную мощность, целых 0,25Вт.

На этом же рисунке обозначено, что наибольшим напряжением для чип резисторов является 200В. Таковой же максимум имеют и резисторы для обыденного монтажа. Потому, когда предвидится напряжение, к примеру 500В лучше поставить два резистора, соединенных поочередно.

Набросок 4. Резисторы для поверхностного монтажа SMD

Чип резисторы самых малеханьких размеров выпускаются без маркировки, так как ее просто некуда поставить. Начиная с размера 0805 на «спине» резистора ставится маркировка из 3-х цифр.

1-ые две представляют собой номинал, а 3-я множитель, в виде показателя степени числа 10.

Потому если написано, к примеру, 100, то это будет 10 * 1Ом = 10Ом, так как хоть какое число в нулевой степени равно единице 1-ые две числа нужно множить конкретно на единицу.

Если же на резисторе написано 103, то получится 10 * 1000 = 10 КОм, а надпись 474 говорит, что пред нами резистор 47 * 10 000 Ом = 470 КОм. Чип резисторы с допуском 1% маркируются сочетанием букв и цифр, и найти номинал можно только пользуясь таблицей, которую можно найти в вебе.

Зависимо от допуска на сопротивление номиналы резисторов делятся на три ряда, E6, E12, E24. Значения номиналов соответствуют цифрам таблицы, показанной на рисунке 5.

Набросок 5.

Из таблицы видно, что чем меньше допуск на сопротивление, тем больше номиналов в соответственном ряду. Если ряд E6 имеет допуск 20%, то в нем всего только 6 номиналов, в то время как ряд E24 имеет 24 позиции. Но это все резисторы общего внедрения. Есть резисторы с допуском в один процент и меньше, потому посреди их может быть отыскать хоть какой номинал.

Не считая мощности и номинального сопротивления резисторы имеют еще несколько характеристик, но о их пока гласить не будем.

Соединение резисторов

Невзирая на то, что номиналов резисторов довольно много, время от времени приходится их соединять, чтоб получить требуемую величину.

Обстоятельств этому несколько: четкий подбор при настройке схемы либо просто отсутствие подходящего номинала. В главном употребляется две схемы соединения резисторов: последовательное и параллельное.

Схемы соединения показаны на рисунке 6. Там же приводятся и формулы для расчета общего сопротивления.

Набросок 6. Схемы соединения резисторов и формулы для расчетов общего сопротивления

В случае поочередного соединения общее сопротивление равно просто сумме 2-ух сопротивлений. Это как показано на рисунке. По сути резисторов может быть и больше. Такое включение бывает в делителях напряжения. Естественно, что общее сопротивление будет больше самого большего. Если это будут 1КОм и 10Ом, то общее сопротивление получится 1,01КОм.

При параллельном соединении все как раз напротив: общее сопротивление 2-ух (и поболее резисторов) будет меньше наименьшего.

Если оба резистора имеют однообразный номинал, то общее их сопротивление будет равно половине этого номинала. Можно так соединить и десяток резисторов, тогда общее сопротивление будет как раз десятая часть от номинала.

К примеру, соединили в параллель 10 резисторов по 100 ОМ, тогда общее сопротивление 100 / 10 = 10 Ом.

Необходимо подчеркнуть, что ток при параллельном соединении согласно закону Кирхгофа разделится на 10 резисторов. Потому мощность каждого из их будет нужно в 10 раз ниже, чем для 1-го резистора.

Продолжение читайте в последующей статье.

Борис Аладышкин

P. S. Если вам нравятся наши статьи, вы сможете подписаться на нашу рассылку и все новые статьи, размещенные на веб-сайте Электрик Инфо придут на ваш электрический почтовый ящик!

Подписаться на почтовую рассылку Вы сможете перейдя по этой ссылке: /subscribe2.htm

Про резисторы для начинающих заниматься электроникой

Радиолюбители в 21 веке занимаются не столько созданием различных передатчиков, приемников, сколько усовершенствованием уже промышленно изготовленных устройств.

Создание систем «умного дома», различных зарядных устройств, регуляторов скорости, преобразователей напряжения и других физических величин – вот основное направление в конструировании и разработке в наше время.

Основой для большинства современных схем уже служат не радиоэлектронные компоненты, а различные электронные устройства (контроллеры, датчики, преобразователи). Однако развитие радиотехники начиналось именно с простейших компонентов и термин «радиолюбитель» уже нечем не заменить.

Компоненты электронных схем

Практически все компоненты радиоэлектронных схем можно разделить на активные и пассивные элементы. Активные компоненты способны усиливать электрические сигналы, а одной из основных характеристик для них является коэффициент усиления. К элементам такого типа относятся микроконтроллеры, логические микросхемы, операционные усилители. К пассивным элементам относятся резисторы, конденсаторы, диоды, т.е. элементы с коэффициентом усиления в пределах от 0 до 1. Основные характеристики и назначение резисторов рассмотрим в данной статье.

Резисторы

Назначение резистора: ограничение максимального значения тока в электрической цепи. В простейшем случае резистор включается в цепь светодиода для ограничения максимального тока (рисунок 1). Резистор представляет собой простой проводник. Основной параметр любого резистора – его сопротивление. Сопротивление проводников определяется удельным сопротивлением (зависит от материала) и линейных размеров проводника. Для определения сопротивления применяется формула:

[size=16]R = ρ*L/S

где ρ — удельное сопротивление материала, L длина в метрах, S площадь сечения в кв. мм. Сопротивление, как физический параметр, препятствует прохождению электрического тока. При этом при прохождении тока через резистор выделяется тепловая энергия, равная произведению сопротивления на квадрат силы тока – рассеиваемая мощность резистора. Как и любой элемент электрической схемы, резистор имеет свое собственное условное графической обозначение (УГО). Внутри УГО резистора нанесены черточки, обозначающие мощность рассеяния резистора. Для буквенного обозначения резистора используется латинская буква «R» с порядковым номером резистора в схеме. Рядом с резистором может указываться его номинальное сопротивление (R3 1,2K). Для обозначения основных параметров резисторов используется маркировка с помощью цветных полос (рисунок 3). Впервые на просторах бывшего СССР о цветной маркировке резисторов было упомянуто в журнале «Радио» в 1946 году. Современные электронные схемы предъявляют определенные условия к размерам элементов. Поэтому для поверхностного монтажа SMD применяются специальные «чип-резисторы» (рисунок 4). Для маркировки SMD компонентов применяется цифровой шифр из трех цифр (первые две цифры – номинальное сопротивление, третья – множитель в виде показателя степени 10). Все резисторы выпускаются согласно номинальному ряду значений сопротивлений (Е6, Е12, Е24). Для каждого из рядов существует свой допуск (±5, ±10, ±20%), однако существуют резисторы с допуском в 1%.

Схемы соединения резисторов

Ввиду достаточно ограниченного числа номинальных значений сопротивлений для резисторов часто для настройки схем приходится подбирать необходимое сопротивление, соединяя несколько элементов. Существует два способа соединения резисторов – последовательное и параллельное. Зная зависимости при параллельном и последовательном соединении резисторов можно достаточно точно подобрать требуемое значение сопротивления. Рисунок 6 Стоит отметить, что при параллельном соединении резисторов в каждой из параллельных ветвей протекает ток, а его суммарное значение разделяется на количество ветвей. Поэтому мощность подбираемых резисторов можно занижать прямо пропорционально количеству параллельных ветвей. Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.[ Регистрация | Вход ]

Новости сайта ukrelektrik.com

Последние статьи ukrelektrik.com

Последние ответы на форуме ukrelektrik.com

Заземление, зануление rashpilek1975 Alexzhuk / 37 Электроотопление IusCoin Multiki / 68 Всё обо всём — общение 2alpilip Наде4ка / 29

Резистор

Резисторы разных размеров, типов, мощности с проволочными выводами
Почтовая марка Германии 1994 года

Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления[1], предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др.[2]. Весьма широко используемый компонент практически всех электрических и электронных устройств.

Схема замещения резистора чаще всего имеет вид параллельно соединённых сопротивления и ёмкости. Иногда на высоких частотах последовательно с этой цепью включают индуктивность. В схеме замещения сопротивление — основной параметр резистора, ёмкость и индуктивность — паразитные параметры.

Линейные и нелинейные резисторы

Все резисторы делятся на линейные и нелинейные.

Сопротивления линейных резисторов не зависят от приложенного напряжения или протекающего тока.

Сопротивления нелинейных резисторов изменяются в зависимости от значения приложенного напряжения или протекающего тока. Например, сопротивление осветительной лампы накаливания при отсутствии тока в 10-15 раз меньше, чем в режиме освещения. В линейных резистивных цепях форма тока совпадает с формой напряжения, вызвавшего этот ток.

Основные характеристики и параметры резисторов

  • Номинальное сопротивление — основной параметр.
  • Предельная рассеиваемая мощность.
  • Температурный коэффициент сопротивления.
  • Допустимое отклонение сопротивления от номинального значения (технологический разброс в процессе изготовления).
  • Предельное рабочее напряжение.
  • Избыточный шум.
  • Максимальная температура окружающей среды для номинальной мощности рассеивания.
  • Влагоустойчивость и термостойкость.
  • Коэффициент напряжения. Учитывает явление зависимости сопротивления некоторых видов резисторов от приложенного напряжения.

Определяется по формуле:

K

U

=

R

1

R

2

R

1


100
%

{displaystyle K_{U}={frac {R_{1}-R_{2}}{R_{1}}}*100\%}

, где

R

1

{displaystyle R_{1}}

и

R

2

{displaystyle R_{2}}

 — сопротивления, измеренные при напряжениях, соответствующих

10
%

{displaystyle 10\%}

-ной и

100
%

{displaystyle 100\%}

-ной номинальной мощности рассеяния резистора.[3]

Некоторые характеристики существенны при проектировании устройств, работающих на высоких и сверхвысоких частотах, это:

  • Паразитная ёмкость.
  • Паразитная индуктивность.

Обозначение резисторов на схемах

Переменное сопротивление схема подключения. Переменные резисторы. Обозначение переменных резисторов на схемах

В одной из предыдущих статей мы обсудили основные аспекты, касающиеся работы с , так вот сегодня мы продолжим эту тему. Все, что мы обсуждали ранее, касалось, в первую очередь, постоянных резисторов , сопротивление которых представляет из себя не изменяющуюся величину. Но это не единственный существующий вид резисторов, поэтому в данной статье мы уделим внимание элементам, имеющим переменное сопротивление .

Итак, чем же отличается переменный резистор от постоянного? Собственно, здесь ответ прямо следует из названия этих элементов 🙂 Величину сопротивления переменного резистора, в отличие от постоянного, можно изменить. Каким способом? А вот это мы как раз и выясним! Для начала давайте рассмотрим условную схему переменного резистора :

Сразу же можно отметить, что тут в отличие от резисторов с постоянным сопротивлением в наличии имеется три вывода, а не два. Сейчас разберемся зачем они нужны и как все это работает 🙂

Итак, основной частью переменного резистора является резистивный слой, имеющий определенное сопротивление. Точки 1 и 3 на рисунке являются концами резистивного слоя. Также важной частью резистора является ползунок, который может изменять свое положение (он может занять любое промежуточное положение между точками 1 и 3, например, он может оказаться в точке 2 как на схеме). Таким образом, в итоге мы получаем следующее. Сопротивление между левым и центральным выводами резистора будет равно сопротивлению участка 1-2 резистивного слоя. Аналогично сопротивление между центральным и правым выводами будет численно равно сопротивление участка 2-3 резистивного слоя. Получается, что перемещая ползунок мы можем получить любое значение сопротивления от нуля до . А – это ни что иное как полное сопротивление резистивного слоя.

Конструктивно переменные резисторы бывают поворотные , то есть для изменения положения ползунка необходимо крутить специальную ручку (такая конструкция подходит для резистора, который изображен на нашей схеме). Также резистивный слой может быть выполнен в виде прямой линии, соответственно, ползунок будет перемещаться прямо. Такие устройства называют движковыми или ползунковыми перемененными резисторами. Поворотные резисторы очень часто можно встретить в аудио-аппаратуре, где они используются для регулировки громкости/баса и т. д. Вот как они выглядят:

Переменный резистор ползункового типа выглядит несколько иначе:

Часто при использовании поворотных резисторов в качестве регуляторов громкости используют резисторы с выключателем. Наверняка вы не раз сталкивались с таким регулятором – к примеру на радиоприемниках. Если резистор находится в крайнем положении (минимальная громкость/устройство выключено), то если его начать вращать, раздастся ощутимый щелчок, после которого приемник включится. А при дальнейшем вращении громкость будет увеличиваться. Аналогично и при уменьшении громкости – при приближении к крайнему положению снова будет щелчок, после которого устройство выключится. Щелчок в данном случае говорит о том, что питание приемника было включено/отключено. Выглядит такой резистор так:

Как видите, здесь есть два дополнительных вывода. Они то как раз и подключаются в цепь питания таким образом, чтобы при вращении ползунка цепь питания размыкалась и замыкалась.

Есть еще один большой класс резисторов, имеющих переменное сопротивление, которое можно изменять механически – это подстроечные резисторы. Давайте уделим немного времени и им 🙂

Подстроечные резисторы.

Только для начала уточним терминологию… По сути подстроечный резистор является переменным, ведь его сопротивление можно изменить, но давайте условимся, что при обсуждении подстроечных резисторов под переменными резисторами мы будем иметь ввиду те, которые мы уже обсудили в этой статье (поворотные, ползунковые и т. д). Это упростит изложение, поскольку мы будем противопоставлять эти типы резисторов друг другу. Да и, к слову, в литературе зачастую под подстроечными резисторами и переменными понимаются разные элементы цепи, хотя, строго говоря, любой подстроечный резистор также является и переменным в силу того факта, что его сопротивление можно изменить.

Итак, отличие подстроечных резисторов от переменных, которые мы уже обсудили, в первую очередь, заключается в количестве циклов перемещения ползунка. Если для переменных это число может составлять и 50000, и даже 100000 (то есть ручку громкости можно крутить практически сколько угодно 😉), то для подстроечных резисторов эта величина намного меньше. Поэтому подстроечные резисторы чаще всего используются непосредственно на плате, где их сопротивление меняется только один раз, при настройке прибора, а при эксплуатации значение сопротивления уже не меняется. Внешне подстроечный резистор выглядит совсем не так как упомянутые переменные:

Обозначение переменных резисторов немного отличается от обозначения постоянных:

Собственно, мы обсудили все основные моменты, касающиеся переменных и подстроечных резисторов, но есть еще один очень важный момент, который невозможно обойти стороной.

Часто в литературе или в различных статьях вы можете встретить термины потенциометр и реостат. В некоторых источниках так называют переменные резисторы, в других в эти термины может вкладываться какой-нибудь иной смысл. На самом деле, корректная трактовка терминов потенциометр и реостат есть только одна. Если все термины, которые мы уже упоминали в этой статье относились,в первую очередь, к конструктивному исполнению переменных резисторов, то потенциометр и реостат – это разные схемы включения (!!!) переменных резисторов. То есть, к примеру, поворотный переменный резистор может выступать и в роли потенциометра и в роли реостата – все зависит от схемы включения. Начнем с реостата.

(переменный резистор, включенный по схеме реостата) в основном используется для регулировки силы тока. Если мы включим последовательно с реостатом амперметр, то при перемещении ползунка будем видеть меняющееся значение силы тока. Резистор в этой схеме исполняет роль нагрузки, ток через которую мы и собираемся регулировать переменным резистором. Пусть максимальное сопротивление реостата равно , тогда по закону Ома максимальный ток через нагрузку будет равен:

Здесь мы учли то, что ток будет максимальным при минимальном значении сопротивления в цепи, то есть когда ползунок в крайнем левом положении. Минимальный ток будет равен:

Вот и получается, то реостат выполняет роль регулировщика тока, протекающего через нагрузку.

В данной схеме есть одна проблема – при потере контакта между ползунком и резистивным слоем цепь окажется разомкнутой и через нее перестанет протекать ток. Решить эту проблему можно следующим образом:

Отличие от предыдущей схемы заключается в том, что дополнительно соединены точки 1 и 2. Что это дает в обычном режиме работы? Да ничего, никаких изменений 🙂 Поскольку между ползунком резистора и точкой 1 ненулевое сопротивление, то весь ток потечет напрямую на ползунок, как и при отсутствии контакта между точками 1 и 2. А что же произойдет при потере контакта между ползунком и резистивным слоем? А эта ситуация абсолютно идентична отсутствию прямого соединения ползунка с точкой 2. Тогда ток потечет через реостат (от точки 1 к точке 3), и величина его будет равна:

То есть при потере контакта в данной схеме будет всего лишь уменьшение силы тока, а не полный разрыв цепи как в предыдущем случае.

С реостатом мы разобрались, давайте рассмотрим переменный резистор, включенный по схеме потенциометра.

Не пропустите статью про измерительные приборы в электрических цепях –

В отличие от реостата, используется для регулировки напряжения. Именно по этой причине на нашей схеме вы видите целых два вольтметра 🙂 Ток протекающий через потенциометр, от точки 3 к точке 1, при перемещении ползунка остается неизменным, но меняется величины сопротивления между точками 2-3 и 2-1. А поскольку напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротивлению, то оно будет меняться. При перемещении ползунка вниз сопротивление 2-1 будет уменьшаться, соответственно, уменьшаться будут и показания вольтметра 2. При таком перемещении ползунка (вниз) сопротивление участка 2-3 вырастет, а вместе с ним и напряжение на вольтметре 1. При это в сумме показания вольтметров будут равны напряжению источника питания, то есть 12 В. В крайнем верхнем положении на вольтметре 1 будет 0 В, а на вольтметре 2 – 12 В. На рисунке ползунок расположен в среднем положении, и показания вольтметров, что абсолютно логично, равны 🙂

На этом мы заканчиваем рассматривать переменные резисторы , в следующей статье речь пойдет о возможных соединениях резисторов между собой, спасибо за внимание, рад буду видеть вас на нашем сайте! 🙂

Переменные резисторы отличаются от постоянных наличием третьего выво­да- движка, который представляет собой подпружиненный ползунок, кото­рый может механически передвигаться по резистивному слою. Соответст­венно, в одном крайнем положении движка сопротивление между его выводом и одним из выводов резистивного слоя равно нулю, в другом — максимуму, соответствующему номинальному сопротивлению.

Так как вывода три, то переменный резистор может подключаться двумя способами — как простой резистор (тогда вьшод движка объединяется с од­ним из крайних выводов), и по схеме потенциометра, когда все три вывода задействованы. Оба способа подключения показаны на рис. 5.2. Резисторы по своему предназначению служат для преобразования напряжения в ток и об­ратно — в соответствии с этим схема обычного включения переменного ре­зистора служит для преобразования напряжения U в ток /, а схема потенцио­метра (делителя напряжения) — тока / в напряжение U, Кажется, что в схеме обычного включения необязательно соединять вывод движка с одним из крайних выводов — если оставить незадействованный крайний вывод «ви­сящим в воздухе», то ничего в принципе не изменится. Но это не совсем так — на «висящем» выводе возникают наводки от «гуляющего» в простран­стве электрического поля, и правильно подключать переменный резистор именно так, как показано на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Два способа подключения переменных резисторов

Переменные резисторы делятся на собственно переменные (к которым под­соединена ручка внешней регулировки) и подстроечные — изменяемые толь­ко в процессе настройки схемы путем вращения движка отверткой (см. рис. 5.1, внизу). Переменные резисторы мало изменились за все время своего сущест­вования, еще со времен реостата Майкла Фарадея, и всем им присущи одни и те же недостатки: в основном это нарушение механического контакта между ползунком и резистивным слоем. Особенно это касается дешевых открытых подстроечных резисторов типа СПЗ-1 (на рис. 5.1 внизу крайний справа) — представьте себе работу этого резистора, например, в телевизоре, находя­щемся в атмосфере домашней кухни!

Поэтому, если есть возможность, применения переменных резисторов следу­ет избегать или ставить их последовательно с постоянными так, чтобы они составляли только необходимую часть всей величины сопротивления. Под­строечные резисторы хороши на стадии отладки схемы, а затем лучше заме­нить их постоянными и предусмотреть на плате возможность подключения параллельных и/или последовательных постоянных резисторов для оконча­тельной подстройки. От внешних переменных резисторов (вроде регулятора громкости приемника), казалось бы, никуда не денешься, но и это не так: ис­пользование аналоговых регуляторов с цифровым управлением дает отлич­ную альтернативу переменникам. Но это сложно, а в простых схемах, по воз­можности, следует вместо переменного резистора ставить многопози­ционный ступенчатый переключатель — это гораздо надежнее.

Резисторы ‒ один из важных элементов схемы электронного устройства. Их основное назначение — ограничивать или регулировать ток в электрической цепи. Производятся постоянные, переменные и подстроечные резисторы. Есть и другие классификации их деления.

Назначение

Резисторы ‒ пассивный элемент электрической цепи, не преобразующий энергию из одного вида в другой. Они обладают активным сопротивлением. Их основной характеристикой является номинальная резистентность. Не менее важна такая характеристика, как мощность.

Переменные резисторы могут менять сопротивление с помощью доступного регулировочного органа. Выступают регулятором тока или напряжения.

У подстроечных резисторов имеется орган управления, с помощью которого изменяется сопротивление, но он недоступен для ручной настройки. Для этого надо применять специальную отвёртку. Эти резисторы применяются только для настройки режимов работы технического устройства и не предназначены для частого использования.

Графическое обозначение

По стандарту существует несколько вариантов условного графического обозначения (УГО) различных переменных резисторов.

На рисунке изображены УГО, применяемые в Европе и России. Первые два — это общее обозначение, третье — сопротивление с линейной характеристикой зависимости от угла поворота ручки управления, четвёртое — сопротивление с нелинейной зависимостью. Первый и второй тип резисторов применяют для включения по схеме потенциометра, а третий и четвёртый — по схеме регулятора.

Подстроечный резистор, обозначение которого приведено ниже, по стандарту изображается двумя способами.

Первым знаком обозначаются резисторы, выполняющие роль регуляторов тока. Второй способ предназначен для резисторов, включенных по схеме потенциометра.

В США, Японии и некоторых других странах применяются другие УГО.

Принципиальных отличий нет, но хорошо знать и те и другие обозначения.

Устройство

Существует большое количество всевозможных конструкций переменных и подстроечных резисторов мощностью от десятков ватт до нескольких милливатт. Некоторые из них приведены ниже на фото.

Подстроечные резисторы имеют почти одинаковое устройство с переменными. Они состоят из подвижной и неподвижной частей, помещённых в общий корпус. Неподвижная часть представляет из себя пластинку из изоляционной подложки, на которую нанесён по незамкнутому кругу токопроводящий слой. Концы этого слоя выведены на два контакта.

Подвижная часть выполняет роль токосъёмного пружинящего контакта, закрепленного на оси. Таким образом обеспечивается надежная связь с токопроводящим слоем.

Немного другое устройство имеет резистор подстроечный многооборотный. У него проводящий слой нанесён на прямой стержень, а токосъёмный контакт перемещается параллельно ему на винтовом стержне.

Эти два метода изменения сопротивления применяются во всех типах подстроечных резисторов.

Типы и разновидности

По способу монтажа различают 2 вида подстроечников — для навесного и поверхностного монтажа (ПМ). Первые — крупногабаритные, навесной монтаж не налагает особых ограничений к размерам элементов. Вторые — малогабаритные, к их размерам предъявляются высокие требования. Следует иметь в виду, что промышленность не выпускает проволочные подстроечные резисторы.

Резисторы однооборотного исполнения различаются по расположению органа управления, который обычно доступен только для специальной отвёртки. Он может располагаться сбоку или сверху. Все зависит от того, в каком положении к нему более удобен доступ. Форма корпуса обычно кубическая, реже — цилиндрическая.

Многооборотные подстроечники бывают преимущественно двух видов — с кубической и продолговатой формой корпуса. Орган управления может располагаться сверху или сбоку, в зависимости от требований к конструкции устройства.

Существуют и другие разновидности этих резисторов, но для этого нужно уже обращаться к справочным изданиям.

Схемы включения

Схема подстроечного резистора существует в двух основных вариантах. Первый вариант — это реостатная схема включения, используется в качестве регулятора тока. При таком способе включения используется начальный или конечный вывод резистора и средний. Иногда средний вывод соединяют с одним из крайних. Эта схема более надёжна, так как при потере контакта среднего вывода электрическая цепь не разрывается.

Второй вариант включения — это потенциометрическая схема, где резистор применяется как делитель напряжения. При таком подключении задействованы все выводы.

Большое значение имеет, каким образом изменяется сопротивление подстроечника в зависимости от угла поворота ручки управления. Эта зависимость называется функциональной характеристикой, их различают три разновидности.

Основная характеристика — линейная. Как видно, сопротивление пропорционально изменению угла поворота ручки. Другие две — это логарифмическая и антилогарифмическая, применяются в основном в усилителях.

Маркировка резисторов

В технической документации подстроечные резисторы всегда обозначены полностью. Единой системы маркировки подстроечных резисторов не существует. За рубежом разработаны свои правила, не совпадающие с нашими. На территории России стандарт для переменных резисторов ‒ ГОСТ 10318-80.

Маркировка подстроечных резисторов содержит в начале обозначения буквы РП — резистор переменный. Далее следует цифра 1 (непроволочные), или 2 (проволочные). После через дефис указывается номер разработки изделия. Например, РП1-4, следует читать так: резистор переменный, непроволочный, номер модели 4.

После этого через дефис указывается допустимая мощность в ваттах. Для подстроечников существует её стандартный ряд: 0,01; 0,025 и так далее. Также определён ряд рабочих напряжений. Стандарт предусматривает ряд допустимых отклонений от номинального сопротивления. Используя все его положения, записывают кодировку резистора.

Область применения

В электронных и электротехнических устройствах широкое используются подстроечные переменные резисторы. Их применяют для подстройки величины тока в цепях и в качестве делителей напряжения. При низких частотах до 1 мегагерца никаких проблем с их применением не наблюдается.

При работе на высоких частотах начинают сказываться собственные индуктивность и ёмкость резисторов, этот фактор необходимо учитывать. При подборе деталей следует обращать внимание на диапазон рабочих частот. Не рекомендуется работать с предельно допустимыми параметрами резистора.

принцип действия. Как подключить переменный резистор? :: SYL.ru

Большое количество людей обращаются в радиомагазины, чтобы сделать что-то своими руками. Главная задача любителей собирать радиоприемники и схемы – это создавать полезные предметы, которые будут приносить пользу не только себе, но и окружающим. Переменный резистор помогает выполнить ремонт или создать прибор, который работает от электрической сети.

Основные свойства переменных резисторов

Когда человек имеет четкое представление об условных элементах графического отображения на схемах, тогда у него возникает проблема переноса чертежа в реальность. Требуется найти или приобрести отдельные компоненты уже готовой схемы. Сегодня есть большое количество магазинов, которые продают необходимые детали. Найти элементы можно и в старой поломанной радиоаппаратуре.

Переменный резистор должен присутствовать в любой схеме. Его находят в любых электронных устройствах. Эта конструкция представляет собой цилиндр, который включает в себя диаметральные противоположные выводы. Резистор создает ограничение поступления тока в цепи. В случае необходимости он будет выполнять сопротивление, которое можно измерить в омах. Переменный резистор обозначается на схеме в виде прямоугольника вместе с двумя черточками. Они расположены на противоположных сторонах внутри прямоугольника. Таким образом, человек обозначает на своей схеме мощность.

Аппаратура, которая имеется практически в каждом доме, включает в себя резисторы с определенным номиналом. Они располагаются по ряду Е24 и условно обозначают диапазон от единицы до десяти.

Разновидности резисторов

Сегодня существует большое количество резисторов, которые встречаются в современных бытовых электроприборах. Можно выделить следующие виды:

  • Резистор металлический лакированный теплостойкий. Его можно встретить в ламповых приборах, которые имеют мощность не меньше чем 0,5 ватта. В советской аппаратуре можно отыскать такие резисторы, которые выпускали в начале 80-х годов. Они имеют разную мощность, которая напрямую зависит от размеров и габаритов радиоаппаратуры. Когда на схемах нет условного обозначения мощности, тогда разрешается использовать переменный резистор в 0,125 ватта.
  • Водостойкие резисторы. В большинстве случаев их находят в ламповых электроприборах, которые производились в 1960 году. В черно-белом телевизоре и радиолах обязательно встречаются эти элементы. Их маркировка очень похожа на обозначение металлических резисторов. В зависимости от номинальной мощности они могут иметь разные размеры и габариты.

Сегодня широко используется общепринятая маркировка резисторов, которые разделены на разные цвета. Таким образом, можно быстро и легко определить номинал без использования пайки схемы. Благодаря цветовой маркировке можно значительно ускорить поиск необходимого резистора. Сейчас производством таких элементов для микросхем занимается большое количество зарубежных и отечественных фирм.

Основные характеристики и параметры переменного резистора

Можно выделить несколько главных параметров:

  • Номинальное сопротивление.
  • Предельные показатели рассеивания мощности.
  • Температурные коэффициенты сопротивления.
  • Допустимые значения отклонения сопротивления. Его вычисляют от номинальных значений. Когда изготавливаются такие резисторы, производители используют технологический разброс.
  • Предельные показатели рабочего напряжения.
  • Избыточный шум.

Во время проектирования представленных устройств используются конкретные характеристики. Эти параметры относятся к приборам, которые работают на высоких частотах:

Проволочный переменный резистор считается основным и главным элементом в любой электронной аппаратуре. Его применяют в качестве дискретного компонента или составной части к интегральной микросхеме. Он классифицируется по основным параметрам, таким как способ защиты, монтаж, характер изменения сопротивления или технология производства.

Классификация по общему использованию:

  • Общего предназначения.
  • Специального назначения. Они бывают высокоомные, высоковольтные, высокочастотные или прецизионные.

В зависимости от характера изменения сопротивления можно выделить следующие резисторы:

  1. Постоянные.
  2. Переменные, с возможностью регулировки.
  3. Подстроенные переменные.

Если брать во внимание способ защиты резисторов, то можно выделить следующие конструкции:

  • С изоляцией.
  • Без изоляции.
  • Вакуумные.
  • Герметизированные.

Подключение переменного резистора

Большое количество людей не знают, как подключить переменный резистор. Эти элементы зачастую имеют две схемы подключения. Сделать эту работу сможет человек, который хоть немного разбирается в электронике и имел дело с пайкой микросхем.

  • Первый вариант подключения заключается в том, что верхний вывод необходимо подсоединить к основному источнику питания. Нижний припаивается к общему проводу. Специалисты называют его «земля». Стоит отметить, что средние выводы соединяются исключительно с управляющими элементами схемы. Это может быть база или главный затвор транзистора. В таком случае эти конструкции будут играть роль потенциометра.
  • Существует и второй способ, который поможет узнать, как подключить переменный резистор. Верхние выводы необходимо подсоединять к основному источнику питания. Нижние концы конструкции припаиваются к проводу общего назначения, а средние соединяются с нижними или верхними выводами. Именно они способны подавать на управляющие элементы схемы необходимую мощность питания. Этот способ подключения заключается в том, что переменные резисторы будут играть немаловажную роль и регулировать поступающий ток.

Технология изготовления переменных резисторов

Существует классификация, которая зависит от технологии изготовления резисторов. Во время производственного процесса используются разные этапы и схемы. Сегодня можно выделить следующие конструкции:

Сегодня на радио рынках можно встретить большое количество элементов для составления схемы. Наиболее востребованным является переменный резистор 10 кОм. Он бывает переменным, проволочным или регулировочным. Основная его отличительная особенность – одинарная однооборотность. Этот тип резисторов предназначен для работы в электрической цепи, где есть постоянный или переменный ток.

Номинальные показатели мощности составляют 50 вольт, а сопротивление — 15 кОм. Эти элементы производились в середине восьмидесятых годов, поэтому сегодня их можно найти не только в специализированных магазинах, но также и в старых схемах радиоприемников. Переменный резистор 10 кОм имеет несколько функциональных и возможных аналогов.

Шум переменного резистора

Даже новые и надежные резисторы при высоком температурном режиме, который значительно выше абсолютного нуля, могут стать основным источником появления шума. Резистор переменный сдвоенный применяется в электрической цепи в микросхеме. О появлении шума стало известно из фундаментальной флуктуационно-диссипационной теоремы. Она известна под общепринятым названием «теорема Найквиста».

Если в схеме есть резистор переменный СП с большими показателями сопротивления, то человек будет наблюдать эффективное напряжение шума. Оно будет иметь прямую пропорциональность к корням из температурного режима.

www.syl.ru

Подстрочная маркировка переменных резисторов

К резисторам относят пассивные элементы электрических цепей. Эти элементы используются для линейного преобразования силы тока в напряжение или наоборот. При преобразовании напряжения может ограничиваться сила тока, или происходить поглощение электрической энергии. Изначально эти элементы носили название сопротивлений, так как именно эта величина оказывает решающее значение в их использовании. Позже, чтобы не путать базовое физическое понятие и обозначение радиокомпонентов, стали использовать название резистор.

Переменные резисторы отличаются от других тем, что способны менять сопротивление. Существует 2 основных вида переменных резисторов:

  • потенциометры, которые преобразуют напряжение;
  • реостаты, регулирующие силу тока.

Резисторы позволяют изменять громкость звука, подстраивать параметры цепей. Эти элементы используют при создании датчиков разного назначения, систем сигнализации и автоматического включения оборудования. Переменные резисторы необходимы для регулировки оборотов двигателей, фотореле, преобразователей для видео,- и аудиотехники. Если стоит задача отладить оборудование, то потребуются подстроечные резисторы.

Потенциометр отличается от других видов сопротивлений тем, что имеет три вывода:

  • 2 постоянных, или крайних;
  • 1 подвижный, или средний.

Два первых вывода находятся по краям резистивного элемента и соединены с его концами. Средний выход объединен с подвижным ползунком, посредством которого происходит перемещение по резистивной части. За счет этого перемещения значение сопротивления на концах резистивного элемента меняется.

Все варианты переменных резисторов подразделяются на проволочные и непроволочные, это зависит от конструкции элемента.

Как устроен резистор

Для создания непроволочного переменного резистора используются прямоугольные или подковообразные пластины из изолята, на поверхность которых наносится особый слой, обладающий заданным сопротивлением. Обычно слой представляет собой углеродистую пленку. Реже в конструкции применяют:

  • микрокомпозиционные слои из металлов, их оксидов и диэлектриков;
  • гетерогенные системы из нескольких элементов, включающих 1 проводящий;
  • полупроводниковые материалы.

Внимание! При использовании резисторов с угольной пленкой в цепи питания важно не допустить перегрева элемента, иначе в процессе регулировки возможны резкие перепады напряжения.

При использовании подковообразного элемента движение ползунка идет по кругу с углом поворота до 2700С. Такие потенциометры имеют округлую форму. У прямоугольного резистивного элемента движение ползунка поступательное, а потенциометр выполнен в виде призмы.

Проволочные варианты построены на основе высокоомного провода. Этот провод наматывается на кольцеобразный контакт. Во время работы контакт передвигается по этому кольцу. Для того чтобы обеспечить прочное соединение с контактом, дорожка дополнительно полируется.

Как выглядит непроволочный переменный резистор

Материал изготовления зависит от точности работы потенциометра. Особое значение имеет диаметр провода, который выбирается, исходя из плотности тока. Провод должен обладать высоким удельным сопротивлением. В производстве для обмотки используют нихром, манганин, констатин и специальные сплавы из благородных металлов, которые имеют низкую окисляемость и повышенную износостойкость.

В высокоточных приборах применяют готовые кольца, куда помещают обмотку. Для такой обмотки необходимо специальное высокоточное оборудование. Каркас выполняют из керамика, металла или пластмассы.

Если точность прибора составляет 10-15 процентов, то применяют пластину, ее сворачивают в кольцо после проведения намотки. В качестве каркаса используют алюминий, латунь или изоляционные материалы, например, стеклотекстолит, текстолин, гетинакс.

Обратите внимание! Первым признаком выхода из строя резистора может быть треск или шум при повороте регулятора для корректировки громкости. Этот дефект возникает в результате износа резистивного слоя, а, значит, неплотного контакта.

Основные характеристики

Среди параметров, от которых зависит работа переменного резистора, большое значение имеет не только полное и минимальное сопротивления, но и другие данные:

  • функциональная характеристика;
  • мощность рассеивания;
  • износостойкость;
  • существующая степень шумов вращения;
  • зависимость от окружающих условий;
  • размеры.

Сопротивление, которое возникает между неподвижными выводами, получило название полного.

В большинстве случаев номинальное сопротивление указывается на корпусе и измеряется в кило,- и мегаомах. Это значение может колебаться в пределах 30 процентов.

Зависимость, по которой происходит изменение сопротивления при движении подвижного контакта от одного крайнего вывода к другому, называется функциональной характеристикой. Согласно этой характеристике, переменные резисторы подразделяются на 2 вида:

  1. Линейные, где величина уровня сопротивления трансформируется пропорционально передвижению контакта;
  2. Нелинейные, в которых уровень сопротивления изменяется по определенным законам.

Значение функциональных характеристик потенциометров

На рисунке показаны разные виды зависимостей. Для линейных переменных резисторов зависимость показана на графике А, для нелинейных, которые работают:

  • по логарифмическому закону – на кривой Б;
  • по показательному (обратно логарифмическому) закону – на графике В.

Также нелинейные потенциометры могут менять сопротивления, как это показано на графиках И и Е.

Все кривые построены по показаниям полного и текущего угла поворота подвижной части – αn и α от полного Rn и текущего R сопротивлений. Для вычислительной техники и автоматических устройств уровень сопротивления может меняться по косинусным или синусным амплитудам.

Для того чтобы создать проволочные резисторы с необходимой функциональной характеристикой, используют каркас разной высоты или меняют расстояние в шагах между витками обмотки. Для этих же целей в непроволочных потенциометрах изменяют состав или толщину резистивной пленки.

Основные обозначения

В схемах токопроводящих цепей переменный резистор обозначается в виде прямоугольника и стрелки, которая направлена в центр корпуса. Эта стрелка показывает средний или подвижный регулировочный выход.

Иногда в схеме необходимо не плавное, а ступенчатое переключение. Для этого используют схему, состоящую из нескольких постоянных резисторов. Эти сопротивления включаются, в зависимости от положения ручки регулятора. Тогда к обозначению добавляют знак ступенчатого переключения, цифра сверху указывает на число ступеней переключателя.

Для постепенной регулировки громкости в аппаратуру высокой точности интегрированы сдвоенные потенциометры. Здесь значение сопротивления каждого резистора меняется при движении одного регулятора. Этот механизм обозначается пунктиром или сдвоенной линией. Если на схеме переменные резисторы находятся вдали друг от друга, то связь просто выделяют пунктиром на стрелке.

Некоторые сдвоенные варианты могут управляться независимо друг от друга. В таких схемах ось одного потенциометра помещена внутри другого. В этом случае обозначение сдвоенной связи не используют, а сам резистор маркируют согласно его позиционному обозначению.

Переменный резистор может комплектоваться выключателем, который подает питание на всю схему. В этом случае ручка выключателя совмещается с переключающим механизмом. Выключатель срабатывает при перемещении подвижного контакта в крайнее положение.

Обозначения переменных резисторов

Особенности подстроечных резисторов

Такие радиокомпоненты необходимы для осуществления настройки элементов оборудования во время ремонта, наладки или сборки. Главное отличие подстроечных резисторов от остальных моделей заключается в существовании дополнительного стопорного элемента. В работе этих резисторов используется линейная зависимость.

Для создания компонентов применяются плоские и кольцевые резистивные элементы. Если речь идет об использовании приборов при большой нагрузке, то применяются цилиндрические конструкции. В схеме вместо стрелки ставят знак подстроечной регулировки.

Как определить вид переменного резистора

Общая маркировка потенциометров и подстроечных резисторов содержит цифровое и буквенное обозначение модели, которое указывает на вид, особенность конструкции и номинал.

У первых резисторов в начале аббревиатуры была буква «С», то есть сопротивление. Вторая буква «П» обозначала переменный или подстроечный. Далее шел номер группы токонесущей части. Если речь шла о нелинейных моделях, то маркировка начиналась с букв СН, СТ, СФ, в зависимости от материала изготовления. Затем шел регистрационный номер.

Сегодня используется обозначение РП – резистор переменный. Потом следует группа: проволочные – 1 и непроволочные – 2. В конце также идет регистрационный номер разработки через тире.

Для удобства обозначений в миниатюрных резисторах используется своя цветовая палитра. Если радиокомпонента слишком мала, наносится маркировка в виде 5, 4 или 3 цветных колец. Первой идет величина сопротивления, дальше – множитель, а в конце – допуск.

Цветовое кодирование резисторов

Важно! Радиодетали производят многие торговые компании по всему миру. Одни и те же обозначения могут относиться к разным параметрам. Поэтому модели выбирают по прилагаемым в описании характеристикам.

Общее правило для выбора резистора заключается в том, чтобы изучить официальные обозначения на сайте производителя. Только так можно быть уверенным в необходимой маркировке.

Видео

elquanta.ru

Переменный резистор | Электроника для всех

Вроде бы простая деталька, чего тут может быть сложного? Ан нет! Есть в использовании этой штуки пара хитростей. Конструктивно переменный резистор устроен также как и нарисован на схеме — полоска из материала с сопротивлением, к краям припаяны контакты, но есть еще подвижный третий вывод, который может принимать любое положение на этой полоске, деля сопротивление на части. Может служить как перестариваемым делителем напряжения (потенциометром) так и переменным резистором — если нужно просто менять сопротивление.

Хитрость конструктивная:Допустим, нам надо сделать переменное сопротивление. Выводов нам надо два, а у девайса их три. Вроде бы напрашивается очевидная вещь — не использовать один крайний вывод, а пользоваться только средним и вторым крайним. Плохая идея! Почему? Да просто в момент движения по полоске подвижный контакт может подпрыгивать, подрагивать и всячески терять контакт с поверхностью. При этом сопротивление нашего переменного резистора становится под бесконечность, вызывая помехи при настройке, искрение и выгорание графитовой дорожки резистора, вывод настраимого девайса из допустимого режима настройки, что может быть фатально.Решение? Соединить крайний вывод с средним. В этом случае, худшее что ждет девайс — кратковременное появление максимального сопротивления, но не обрыв.

Борьба с предельными значениями.Если переменным резистором регулируется ток, например питание светодиода, то при выведении в крайнее положение мы можем вывести сопротивление в ноль, а это по сути дела отстутствие резистора — светодиод обуглится и сгорит. Так что нужно вводить дополнительный резистор, задающий минимально допустимое сопротивление. Причем тут есть два решения — очевидное и красивое:) Очевидное понятно в своей простоте, а красивое замечательно тем, что у нас не меняется максимально возможное сопротивление, при невозможности вывести движок на ноль. При крайне верхнем положении движка сопротивление будет равно (R1*R2)/(R1+R2) — минимальное сопротивление. А в крайне нижнем будет равно R1 — тому которое мы и рассчитали, и не надо делать поправку на добавочный резистор. Красиво же! 🙂

Если надо воткнуть ограничение по обеим сторонам, то просто вставляем по постоянному резистору сверху и снизу. Просто и эффективно. Заодно можно и получить увеличение точности, по принципу приведенному ниже.

Повышение точности.Порой бывает нужно регулировать сопротивление на много кОм, но регулировать совсем чуть чуть — на доли процента. Чтобы не ловить отверткой эти микроградусы поворта движка на большом резисторе, то ставят два переменника. Один на большое сопротивление, а второй на маленькое, равное величине предполагаемой регулировки. В итоге мы имеем две крутилки — одна «Грубо» вторая «Точно» Большой выставляем примерное значение, а потом мелкой добиваем его до кондиции.

easyelectronics.ru

Как подключить переменный резистор 🚩 переменный резистор подключение 🚩 Ремонт квартиры

Термин «резистор» происходит от английского глагола resist, что означает «сопротивляться», «препятствовать», «противостоять». В буквальном переводе на русский язык название этого прибора и означает «сопротивление». Дело в том, что в электрических цепях протекает ток, который испытывает внутреннее противодействие. Его величина определяется свойствами проводника и множеством других внешних факторов.

Эта характеристика тока измеряется в омах и связана зависимостью с силой тока и напряжением. Сопротивление проводника равняется 1 ом, если по нему протекает ток силой в 1 ампер, а к концам проводника приложено напряжение в 1 вольт. Таким образом, при помощи искусственно созданного и введенного в электрическую цепь сопротивления можно регулировать другие важные параметры системы, которые могут быть рассчитаны заранее.

Сфера применения резисторов необычайно широка, они считаются одними из самых распространенных элементов монтажа. Основная функция резистора состоит в ограничении тока и контроле над ним. Он также нередко применяется в схемах деления напряжения, когда требуется понизить эту характеристику цепи. Будучи пассивными элементами электрических схем, резисторы характеризуются не только величиной номинального сопротивления, но и мощностью, которая показывает, сколько энергии резистор в состоянии рассеять без перегрева.

В электронных приборах и бытовых электрических схемах применяется множество резисторов разной формы и величины. Отличаются друг от друга эти миниатюрные приборы не только по внешнему виду, но также по номиналу и рабочим характеристикам. Все резисторы условно делятся на три большие группы: постоянные, переменные и подстроечные.

Чаще всего в устройствах можно встретить резисторы постоянного типа, напоминающие по виду продолговатые «бочонки» с выводами на концах. Параметры сопротивления в приборах этого вида существенно не меняются от внешних воздействий. Небольшие отклонения от номинала могут быть вызваны внутренними шумами, изменением температурного режима или влиянием скачков напряжения.

У переменных резисторов пользователь может произвольно менять значение сопротивления. Для этого прибор оснащается особой рукояткой, имеющей вид ползунка или способной вращаться. Самый распространенный представитель этого семейства резисторов можно увидеть в регуляторах громкости, которыми оснащается аудиотехника. Поворот рукоятки способен плавно изменить параметры цепи и, соответственно, повысить или понизить громкость. А вот подстроечные резисторы предназначены лишь для сравнительно редких регулировок, поэтому имеют не ручку, а винт со шлицом.

www.kakprosto.ru

Переменные и подстроечные резисторы. Реостат.

В одной из предыдущих статей мы обсудили основные аспекты, касающиеся работы с резисторами, так вот сегодня мы продолжим эту тему. Все, что мы обсуждали ранее, касалось, в первую очередь, постоянных резисторов, сопротивление которых представляет из себя не изменяющуюся величину. Но это не единственный существующий вид резисторов, поэтому в данной статье мы уделим внимание элементам, имеющим переменное сопротивление.

Итак, чем же отличается переменный резистор от постоянного? Собственно, здесь ответ прямо следует из названия этих элементов 🙂 Величину сопротивления переменного резистора, в отличие от постоянного, можно изменить. Каким способом? А вот это мы как раз и выясним! Для начала давайте рассмотрим условную схему переменного резистора:

Сразу же можно отметить, что тут в отличие от резисторов с постоянным сопротивлением в наличии имеется три вывода, а не два. Сейчас разберемся зачем они нужны и как все это работает 🙂

Итак, основной частью переменного резистора является резистивный слой, имеющий определенное сопротивление. Точки 1 и 3 на рисунке являются концами резистивного слоя. Также важной частью резистора является ползунок, который может изменять свое положение (он может занять любое промежуточное положение между точками 1 и 3, например, он может оказаться в точке 2 как на схеме). Таким образом, в итоге мы получаем следующее. Сопротивление между левым и центральным выводами резистора будет равно сопротивлению участка 1-2 резистивного слоя. Аналогично сопротивление между центральным и правым выводами будет численно равно сопротивление участка 2-3 резистивного слоя. Получается, что перемещая ползунок мы можем получить любое значение сопротивления от нуля до . А – это ни что иное как полное сопротивление резистивного слоя.

Конструктивно переменные резисторы бывают поворотные, то есть для изменения положения ползунка необходимо крутить специальную ручку (такая конструкция подходит для резистора, который изображен на нашей схеме). Также резистивный слой может быть выполнен в виде прямой линии, соответственно, ползунок будет перемещаться прямо. Такие устройства называют движковыми или ползунковыми перемененными резисторами. Поворотные резисторы очень часто можно встретить в аудио-аппаратуре, где они используются для регулировки громкости/баса и т. д. Вот как они выглядят:

Переменный резистор ползункового типа выглядит несколько иначе:

Часто при использовании поворотных резисторов в качестве регуляторов громкости используют резисторы с выключателем. Наверняка вы не раз сталкивались с таким регулятором – к примеру на радиоприемниках. Если резистор находится в крайнем положении (минимальная громкость/устройство выключено), то если его начать вращать, раздастся ощутимый щелчок, после которого приемник включится. А при дальнейшем вращении громкость будет увеличиваться. Аналогично и при уменьшении громкости – при приближении к крайнему положению снова будет щелчок, после которого устройство выключится. Щелчок в данном случае говорит о том, что питание приемника было включено/отключено. Выглядит такой резистор так:

Как видите, здесь есть два дополнительных вывода. Они то как раз и подключаются в цепь питания таким образом, чтобы при вращении ползунка цепь питания размыкалась и замыкалась.

Есть еще один большой класс резисторов, имеющих переменное сопротивление, которое можно изменять механически – это подстроечные резисторы. Давайте уделим немного времени и им 🙂

Подстроечные резисторы.

Только для начала уточним терминологию… По сути подстроечный резистор является переменным, ведь его сопротивление можно изменить, но давайте условимся, что при обсуждении подстроечных резисторов под переменными резисторами мы будем иметь ввиду те, которые мы уже обсудили в этой статье (поворотные, ползунковые и т. д). Это упростит изложение, поскольку мы будем противопоставлять эти типы резисторов друг другу. Да и, к слову, в литературе зачастую под подстроечными резисторами и переменными понимаются разные элементы цепи, хотя, строго говоря, любой подстроечный резистор также является и переменным в силу того факта, что его сопротивление можно изменить.

Итак, отличие подстроечных резисторов от переменных, которые мы уже обсудили, в первую очередь, заключается в количестве циклов перемещения ползунка. Если для переменных это число может составлять и 50000, и даже 100000 (то есть ручку громкости можно крутить практически сколько угодно 😉), то для подстроечных резисторов эта величина намного меньше. Поэтому подстроечные резисторы чаще всего используются непосредственно на плате, где их сопротивление меняется только один раз, при настройке прибора, а при эксплуатации значение сопротивления уже не меняется. Внешне подстроечный резистор выглядит совсем не так как упомянутые переменные:

Обозначение переменных резисторов немного отличается от обозначения постоянных:

Собственно, мы обсудили все основные моменты, касающиеся переменных и подстроечных резисторов, но есть еще один очень важный момент, который невозможно обойти стороной.

Часто в литературе или в различных статьях вы можете встретить термины потенциометр и реостат. В некоторых источниках так называют переменные резисторы, в других в эти термины может вкладываться какой-нибудь иной смысл. На самом деле, корректная трактовка терминов потенциометр и реостат есть только одна. Если все термины, которые мы уже упоминали в этой статье относились,в первую очередь, к конструктивному исполнению переменных резисторов, то потенциометр и реостат – это разные схемы включения (!!!) переменных резисторов. То есть, к примеру, поворотный переменный резистор может выступать и в роли потенциометра и в роли реостата – все зависит от схемы включения. Начнем с реостата.

Реостат (переменный резистор, включенный по схеме реостата) в основном используется для регулировки силы тока. Если мы включим последовательно с реостатом амперметр, то при перемещении ползунка будем видеть меняющееся значение силы тока. Резистор в этой схеме исполняет роль нагрузки, ток через которую мы и собираемся регулировать переменным резистором. Пусть максимальное сопротивление реостата равно , тогда по закону Ома максимальный ток через нагрузку будет равен:

Здесь мы учли то, что ток будет максимальным при минимальном значении сопротивления в цепи, то есть когда ползунок в крайнем левом положении. Минимальный ток будет равен:

Вот и получается, то реостат выполняет роль регулировщика тока, протекающего через нагрузку.

В данной схеме есть одна проблема – при потере контакта между ползунком и резистивным слоем цепь окажется разомкнутой и через нее перестанет протекать ток. Решить эту проблему можно следующим образом:

Отличие от предыдущей схемы заключается в том, что дополнительно соединены точки 1 и 2. Что это дает в обычном режиме работы? Да ничего, никаких изменений 🙂 Поскольку между ползунком резистора и точкой 1 ненулевое сопротивление, то весь ток потечет напрямую на ползунок, как и при отсутствии контакта между точками 1 и 2. А что же произойдет при потере контакта между ползунком и резистивным слоем? А эта ситуация абсолютно идентична отсутствию прямого соединения ползунка с точкой 2. Тогда ток потечет через реостат (от точки 1 к точке 3), и величина его будет равна:

То есть при потере контакта в данной схеме будет всего лишь уменьшение силы тока, а не полный разрыв цепи как в предыдущем случае.

С реостатом мы разобрались, давайте рассмотрим переменный резистор, включенный по схеме потенциометра.

Не пропустите статью про измерительные приборы в электрических цепях – ссылка.

Потенциометр, в отличие от реостата, используется для регулировки напряжения. Именно по этой причине на нашей схеме вы видите целых два вольтметра 🙂 Ток протекающий через потенциометр, от точки 3 к точке 1, при перемещении ползунка остается неизменным, но меняется величины сопротивления между точками 2-3 и 2-1. А поскольку напряжение прямо пропорционально силе тока и сопротивлению, то оно будет меняться. При перемещении ползунка вниз сопротивление 2-1 будет уменьшаться, соответственно, уменьшаться будут и показания вольтметра 2. При таком перемещении ползунка (вниз) сопротивление участка 2-3 вырастет, а вместе с ним и напряжение на вольтметре 1. При это в сумме показания вольтметров будут равны напряжению источника питания, то есть 12 В. В крайнем верхнем положении на вольтметре 1 будет 0 В, а на вольтметре 2 – 12 В. На рисунке ползунок расположен в среднем положении, и показания вольтметров, что абсолютно логично, равны 🙂

На этом мы заканчиваем рассматривать переменные резисторы, в следующей статье речь пойдет о возможных соединениях резисторов между собой, спасибо за внимание, рад буду видеть вас на нашем сайте! 🙂

microtechnics.ru

Электронный переменный резистор — Diodnik


В своих самодельных поделках радиолюбители практически всегда применяют переменные резисторы для регулировки громкости или напряжения ну и естественно, каких либо других параметров. Но прибор с кнопками на лицевой панели смотрится куда более интересно и современно, чем с обыкновенными ручками-крутилками. Применения микроконтроллерного управления не всегда целесообразно в простеньких поделках, а также тяжело для новичка, а вот повторить описанный ниже электронный переменный резистор сможет, наверное, каждый.

Схема имеет настолько малые габариты, что ее можно впихнуть в практически любое самодельное устройство. Она полностью выполняет функцию обыкновенного переменного резистора, не содержит дефицитных и специфических компонентов.

Основу ее составляет полевой транзистор КП 501 (или любой другой его аналог).

Нажимая кнопку SB1, мы накапливаем заряд на электролитическом конденсаторе С 1, что позволяет приоткрыть транзистор и повлиять на сопротивление на выходных клеммах схемы. Нажимая кнопку SB2, мы разряжаем конденсатор С 1, что приводит к постепенному закрыванию транзистора. При постоянном зажатии, какой либо из кнопок, изменения сопротивления производиться плавно.

Плавность регулировки такого электронного переменного резистора зависит от емкости конденсатора С 1 и номинала резистора R 1. Максимальное сопротивление, которое способна имитировать схема зависит от подстроечного резистора R 2. Схема начинает работать сразу и дополнительной настройки не требует, кроме как подстройки максимального сопротивления резистором R 2.

После отключения питания схемы, такой электронный переменный резистор не сбрасывает настройки сразу, а сопротивление схемы увеличивается постепенно, что связанно с саморазрядом конденсатора С 1. При использовании нового и качественного конденсатора С 1 настройки схемы могут продержаться около суток.

Наверное, самым востребованным применением этой схемы станет электронный регулятор громкости. Такая электронная регулировка громкости не лишена своих недостатков, но важнейшим фактором для радиолюбителей наверняка станет простота повторения.

Демонстрацию работы этой схемы смотрим ниже, ставим лайк, а также подписываемся на наши странички в соц. сетях!

Прим. В ролике электронный аналог переменного резистора настроен на 10 кОм. Используемый мультиметр Bside ADM01 имеет автоматическое переключение диапазонов и при их переключении не всегда слету определяет текущее сопротивление схемы.

Вконтакте

Одноклассники

Comments powered by HyperComments

2.3. Эквивалентная схема резистора

Резистор нельзя рассматривать как, элемент, обладающий только активным сопротивлением, определяемым его резистивным элементом.

Помимо сопротивления резистивного элемента он имеет емкость, индуктивность и дополнительные паразитные сопротивления. Эквивалентная схема постоянного резистора представлена на рисунке 2.7.

На схеме RR сопротивление резистивного элемента, Rиз – сопротивление изоляции, определяемое свойством защитного покрытия и основания, Rк сопротивление контактов, LR – эквивалентная индуктивность резистивного слоя и выводов резистора, СR – эквивалентная емкость резистора, CB1 и CB2 – емкости выводов.

Активное сопротивление резистора определяется соотношением

Сопротивление Rк имеет существенное значение только для низкоомных резисторов. Сопротивление Rиз практически влияет на общее сопротивление только высокоомных резисторов. Реактивные элементы определяют частотные свойства резистора. Из-за их наличия сопротивление резистора на высоких частотах становится комплексным.

Индуктивность и ёмкость являются распределёнными параметрами. Индуктивность резистора определяется его конструкцией, размерами и размерами выводов. Ёмкость резистора появляется между его различными участками, а также определяется конструкцией выводов и их размерами. Наличие ёмкости и индуктивности вызывает появление реактивной составляющей полного сопротивления, которая приводит к изменению активной составляющей сопротивления.

      1. 2.4. Параметры резисторов

Параметры резисторов характеризуют эксплуатационные возможности применения конкретного типа резистора в конкретной электрической схеме.

1.Номинальное сопротивление Rном  и его  допустимое отклонение от номинала ±R являются основными параметрами резисторов. Номиналы сопротивлений стандартизованы в соответствии с ГОСТ 10318, а допустимые отклонения — в соответствии с ГОСТ 9664. Для резисторов общего назначения ГОСТ предусматривает шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 и Е192. Цифра указывает количество номинальных значений в данном ряду, которые согласованы с допустимыми отклонениями (смотри таблицу 2.1). Номинальные значения сопротивлений определяются числовыми коэффициентами, входящими в таблицу 2.1, которые умножаются на 10n, где п – целое положительное число. Так, например, числовому коэффициенту 1,5 соответствуют резисторы с номинальным сопротивлением, равным 15, 150, 1500 Ом и т.д.

Таблица 2.1

Е24

Е12

Е6

1,0

1,0

1,0

1,1

1,2

1,2

1,3

1,5

1,5

1,5

1,6

1,8

1,8

2,0

2,2

2,2

2,2

2,4

2,7

2,7

3,0

3,3

3,3

3,3

3,6

3,9

3,9

4,3

4,7

4,7

4,7

5,1

5,6

5,6

6,2

6,8

6,8

6,8

7,5

8,2

8,2

9,1

Допустимые отклонения от номинала для ряда Е6 составляют ±20%, для ряда Е12 – ± 10%, для ряда Е24 – ± 5%. Это значит, что резистор с сопротивлением 1,5кОм из ряда Е12 может обладать сопротивлением в пределах от 1,35 до 1,65кОм, а тот же резистор из ряда Е6 – в пределах от 1,2 до 1,8 кОм. Числовые коэффициенты, определяющие номинальные значения сопротивлений, подобраны так, что образуется непрерывная шкала сопротивлений, т.е. максимально возможное сопротивление какого-либо номинала совпадает (или несколько больше) с минимальной величиной сопротивления соседнего номинала. Прецизионные резисторы имеют отклонения от номинала ±2%; ±1%; ±0,5%; ±0,2%; ±0,1%; ±0,05%; ±0,02% и ±0,01%.

2.Номинальная мощность рассеивания Рном определяет допустимую электрическую нагрузку, которую способен выдержать резистор в течение длительного времени при заданной стабильности сопротивления.

Как уже отмечалось, протекание тока через резистор связано с выделением в нем тепла, которое должно рассеиваться в окружающую среду. Мощность, выделяемая в резисторе в виде тепла, определяется величиной приложенного к нему напряжения U и протекающего тока I и равна

Мощность, рассеиваемая резистором в окружающую среду, пропорциональна разности температур резистора TRи окружающей среды ТO

и зависит от условий охлаждения резистора, определяемых величиной теплового сопротивления RTкоторое тем меньше, чем больше поверхность резистора и теплопроводность материала резистора.

Из условия баланса мощностей можно определить температуру резистора, что наглядно показано на рисунке 2.8а.

откуда TR=UIR.

Следовательно, при увеличении мощности, выделяемой в резисторе, возрастает его температура TR , что может привести к выходу резистора из строя. Для того чтобы этого не произошло, необходимо уменьшить RT, что достигается увеличением размеров резистора. Для каждого типа резистора существует определенная максимальная температура Тмах,  превышать которую нельзя.

Температура TR, как следует из вышеизложенного, зависит также от температуры окружающей среды. Если она очень высока, то температура TR может превысить максимальную, чтобы этого не произошло, необходимо уменьшать мощность, выделяемую в резисторе (рисунок 2.8, б). Для всех типов резисторов в технических условиях оговариваются указанные зависимости мощности от температуры окружающей среды (рисунок 2.8, в). Номинальные мощности стандартизованы (ГОСТ 9663) и соответствуют ряду: 0,01; 0,025; 0,05; 0,121; 0,25; 0,5; 1; 1,2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500.

3. Предельное рабочее напряжение Uпред определяет величину допустимого напряжения, которое может быть приложено к резистору. Для резисторов с небольшой величиной сопротивления (сотни Ом ) эта величина определяется конструкцией резистора и рассчитывается по формуле:

Для остальных резисторов предельное рабочее напряжение определяется конструкцией резистора и ограничивается возможностью электрического пробоя, который, как правило, происходит по поверхности между выводами резистора или между витками спиральной нарезки.

4.Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) характеризует относительное изменение сопротивления при изменении температуры

Он может быть как положительным, так и отрицательным. Если резистивная пленка толстая, то она ведет себя как объемное тело, сопротивление которого с ростом температуры возрастает. Если же резистивная пленка тонкая, то она состоит из отдельных «островков», сопротивление такой пленки с ростом температуры уменьшается, так как улучшается контакт между отдельными «островками». У различных резисторов эта величина лежит в пределах  (7…12)10-4.

5.Коэффициент старения βR характеризует изменение сопротивления, которое вызывается структурными изменениями резистивного элемента за счет процессов окисления, кристаллизации и т.д.

В ТУ обычно указывается относительное изменение сопротивления в процентах за определенное время (1000 или 10000 ч).

6.ЭДС шумов резистора. Электроны в резистивном элементе находятся в состоянии хаотического теплового движения, в результате которого между любыми точками резистивного элемента возникает случайно изменяющееся электрическое напряжение и между выводами резистора появляется ЭДС тепловых шумов. Тепловой шум характеризуется непрерывным, широким, практически равномерным спектром. Величина ЭДС тепловых шумов определяется соотношением:

где k = 1,38 ·10 -23 Д ж/К – постоянная Больцмана; Т – абсолютная температура в градусах шкалы Кельвина; R – сопротивление. Ом; f – полоса частот, в которой измеряются шумы.

Если резистор включен на входе высокочувствительного усилителя, то на его выходе будет слышен характерный шум. Уменьшить уровень этих шумов можно лишь, уменьшая величину сопротивления R или температуру T.

Помимо тепловых шумов существует токовый шум, возникающий при протекании через резистор тока. Этот шум обусловлен дискретной структурой резистивного элемента. При протекании тока возникают местные перегревы, в результате которых изменяются контакты между отдельными частицами токопроводящего слоя и, следовательно, флюктуирует (изменяется) величина сопротивления, что ведет к появлению между выводами резистора токовой составляющей шума. Токовый шум, также как и тепловой, имеет непрерывный спектр, но интенсивность его увеличивается в области низких частот.

Поскольку величина тока, протекающего через резистор, зависит от величины приложенного напряжения U, то в первом приближении можно считать, что

где KI коэффициент, зависящий от конструкции резистора, свойств резистивного слоя и полосы частот.

Величину KI указывают в технических условиях (ТУ) и лежит она в пределах от 0,2 до 20 мкВ/В. Чем однороднее структура, тем меньше токовый шум. У металлопленочных и углеродистых резисторов величина Кi 1,5 мкВ/В. У композиционных поверхностных Кi 40 мкВ/В, у композиционных объемных Кi  45 мкВ/В. У проволочных резисторов токовый шум отсутствует. Токовый шум измеряется в полосе частот от 60 до 6000 Гц. Его величина значительно превышает величину теплового шума.

В электрической цепи, содержащей несколько резисторов, напряжение суммарного шума определяется уравнением:

Резисторы

: рабочие и как использовать в схемах

Резистор

— это самый простой компонент, с которого начинает каждый энтузиаст электроники или инженер, вступая в мир электроники. Поэтому, чтобы помочь новичкам, я собрал руководство, в котором я собираюсь объяснить работу резистора и ответить на эти три важных вопроса о резисторах.

  1. Что такое резистор?
  2. Как работает резистор?
  3. Как использовать резистор в ваших схемах?

К концу этого руководства вы сможете объяснить, что такое резистор и как он работает, а также каковы наиболее важные области применения резистора в электронной схеме.Это руководство будет очень длинным, поэтому я настоятельно рекомендую вам добавить эту страницу в закладки и прочитать ее с небольшими перерывами.

ЧТО ТАКОЕ РЕЗИСТОР:

Резистор

— это пассивный компонент, который используется почти во всех печатных платах в электронике. Назначение резистора — показать сопротивление протекающему через него току, благодаря чему он получил название резистор (вы, должно быть, уже догадались). Сопротивление протеканию тока, проявляемое резистором, называется сопротивлением, и каждое сопротивление характеризуется значением сопротивления в Ом.

СОСТАВ РЕЗИСТОРА:

Состав резистора

Чтобы понять резистор, рассмотрите его как простой провод, который вместо того, чтобы позволить свободному потоку электронов через него, резисторы предлагают сопротивление и пытаются замедлить поток электронов AKA current. Резисторы обычно изготавливаются из таких материалов, как углерод, металл или пленка оксида металла. Свойство сопротивления резистора зависит от типа и количества смеси или материала, из которого он состоит. На приведенной выше диаграмме вы можете видеть смесь углерода между двумя выводами резистора, которая показывает сопротивление току.Подробнее о составе резисторов.

VI ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЗИСТОРА:

Напряжение-ток Характеристики резистора

Чтобы понять, как работает резистор, на мгновение понаблюдайте за приведенными выше характеристиками VI. VI — График вольт-амперных характеристик обычно показывает соотношение между напряжением и током для конкретного компонента. Характеристики VI для резистора довольно линейны. Как вы можете заметить, когда ток, протекающий через резистор, увеличивается, это приводит к увеличению напряжения, развиваемого на резисторе.Хотя разные резисторы с разным сопротивлением дают разные напряжения, когда через них протекает одинаковый ампер тока. Проще говоря, мы можем сказать, что напряжение на резисторе пропорционально току, протекающему через него. Да, резистор подчиняется закону Ома, поскольку их соотношение между током и напряжением является линейным по своей природе. Помните, что закон Ома гласит: «Ток, протекающий через проводник, прямо пропорционален напряжению, развиваемому на нем. Это дает начало популярной формуле: V = IR

.

РЕЗИСТОРЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО И ПАРАЛЛЕЛЬНО:

Использование более одного резистора может быть двух видов: последовательное и параллельное.На схеме выше показано подключение резисторов последовательно и параллельно. Важно помнить, что когда резисторы включены последовательно, сопротивление складывается. Между тем, когда резисторы включены параллельно, общее эквивалентное сопротивление уменьшается.

Эквивалентное сопротивление последовательных резисторов R1 и R2 будет Req = 10k + 10k = 20k

Эквивалентное сопротивление параллельных резисторов R1 и R2 будет 1 / Req = (1 / 10k + 1 / 10k) = 5K

Совет для быстрого решения проблемы параллельного сопротивления: если в цепи используются параллельные резисторы одинакового номинала, разделите значение резистора на количество резисторов, подключенных параллельно.Например, если 3 резистора по 10 кОм подключены параллельно, 10 кОм / 3 даст 3,33 кОм, что является эквивалентным сопротивлением.

ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗИСТОРА:

Теперь мы подошли к самой интересной части этого урока. К настоящему времени вы должны иметь четкое представление о том, что такое резистор и как он работает. Давайте посмотрим на его приложения и на то, как он используется в схемах. Используется резистор

  1. Как делитель напряжения для подачи опорного напряжения
  2. Ограничители тока для предотвращения повреждения компонентов
  3. Оставить отзыв
  4. Как фильтры для входных сигналов
  5. Цепи синхронизации для создания временной задержки
  6. Подтягивающие и понижающие резисторы для фиксации логических уровней в цифровых схемах.
  7. Нагрузочные резисторы

РАЗДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ:

Делитель напряжения

— довольно известная установка, использующая резисторы и широко применяемая в схемах. Основная задача делителя напряжения — разделить входное напряжение на выходные. Это особенно полезно для создания опорного напряжения в наших схемах. Эталонные напряжения часто используются в компараторах, цепях датчиков, цепях запуска и т. Д. Давайте посмотрим на пример схемы, в которой делитель напряжения используется для создания опорного напряжения.

Резисторы в делителе напряжения

Как вы можете видеть на приведенной выше принципиальной схеме. Входное напряжение от Vcc составляет около +9 В на делитель напряжения, а выходное напряжение составляет 3 В. Здесь происходит то, что на резисторе R1 падает 6 В, а на R2 падает 3 В, всего 9 В. Выходное напряжение делителя напряжения определяется уравнением

Vout = Vin x R2 / (R1 + R2).

Vout = 9V x 5K / (10K + 5K)

= 3 В

Как уже говорилось, делитель напряжения широко используется в электронных схемах для создания опорного напряжения, смещения уровней сигналов и так далее.Но всегда помните, что делители напряжения не должны использоваться в качестве источника напряжения для силовых цепей. Если вы попытаетесь это сделать, напряжение на делителе значительно упадет. Это происходит из-за того, что делитель напряжения не может подавать ток для нужд цепей, поэтому он понижает напряжение, когда от него потребляется больше тока.

Еще несколько вещей, которые следует помнить о делителях напряжения: когда R1 и R2 равны, выходное напряжение будет составлять половину входного напряжения. Если R1 намного больше, чем R2 (R1 >> R2), то выходное напряжение будет близко или почти равно нулю.Когда R1 намного меньше, чем R2 (R1 << R2), результирующее выходное напряжение будет близко или почти равно входному напряжению. Эти вещи сэкономят вам время при анализе схем.

ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЙ РЕЗИСТОР ТОКА:

Это еще одно важное применение резистора. Как следует из названия, он ограничивает ток через цепь. Причина, по которой мы это делаем, заключается в том, что есть несколько случаев, когда нам нужно пропускать только определенное количество тока, иначе цепь / компонент может быть поврежден.Токоограничивающие резисторы обычно используются для светодиодов, двигателей, зарядки аккумуляторов, реле и т. Д.

Резистор для ограничения тока

Здесь в приведенной выше схеме показан токоограничивающий резистор для светодиода. Перейдем к расчетной части описанного выше ограничивающего резистора. Схема питается от батареи 9 В, однако светодиод, который у нас здесь, имеет прямое напряжение 2,2 В и потребляет всего 20 мА для работы. Поэтому нам нужно ограничить ток от батареи 9 В до 20 мА с помощью резистора.

R = V — V светодиод / I светодиод

= 9 — 2.2/20 мА

6,8 / 20 мА

= 340 Ом

и в качестве R1 выбираем ближайшее значение 330 Ом. Этот резистор на 330 Ом ограничивает ток до 20 мА для светодиода и защищает его от повреждения током. Приведенная выше формула применима, когда вам нужно ограничить ток двигателя, реле, батарей и т. Д.

РЕЗИСТОР КАК ЭЛЕМЕНТЫ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ:

Обратная связь — это концепция, используемая в операционных усилителях, широко известных как операционные усилители.Чтобы понять необходимость резистора в качестве элемента обратной связи, нам необходимо понять работу Opamp. Я не собираюсь вдаваться в подробности об операционных усилителях, но собираюсь немного поцарапать поверхность. Проще говоря, Opamp — это усилительное устройство, которое усиливает разницу между двумя входными клеммами (неинвертирующим и инвертирующим). Этот операционный усилитель имеет бесконечное усиление, что означает, что он способен бесконечно усиливать входной сигнал. Хотя это практически невозможно, но коэффициент усиления операционного усилителя настолько велик, что при подаче входного сигнала выходной сигнал достигает своего пикового напряжения насыщения.Мы не хотим этого в усилителе, потому что нам нужна усиленная копия нашего входного сигнала, и поэтому мы используем усилитель.

Отрицательная обратная связь

Если нам нужно получить усиленный сигнал от операционного усилителя, нам нужно контролировать его усиление. Для этого часть выходного сигнала возвращается на инвертирующий вход операционного усилителя, что делает его системой с отрицательной обратной связью. В приведенной выше схеме R1 — резистор обратной связи. Это подает часть выходного сигнала обратно на инвертирующий вход операционного усилителя. Отрицательная обратная связь влияет на усиление операционного усилителя и держит усиление под контролем.Таким образом, мы получим усиленный сигнал, который все еще можно использовать для наших целей. Итак, в двух словах, обратная связь — это корректирующий механизм в цепи, позволяющий цепи работать в стабильном и равновесном состоянии.

Для системы с положительной обратной связью часть выходного сигнала возвращается на неинвертирующий вход операционного усилителя. Этот тип обратной связи используется для увеличения усиления. Положительная обратная связь не так широко используется, как конфигурация отрицательной обратной связи.

ФИЛЬТРЫ:

Резисторы

также используются для фильтрации входящих сигналов при использовании с конденсаторами.Фильтры широко используются во многих электронных схемах, где они пропускают сигнал определенной частоты и ослабляют нежелательные частоты. Есть две формы фильтров: пассивные и активные. Резистор является неотъемлемой частью пассивных фильтров вместе с конденсаторами и индукторами. Существует три важных типа фильтров, которые могут быть построены с использованием пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и индукторы. Фильтр низких частот, фильтр высоких частот и полосовой фильтр.

ФИЛЬТР НИЗКОГО ПРОХОДА:

Конструкция фильтра низких частот

Выше показан простой фильтр нижних частот, созданный с использованием резистора и конденсатора.Фильтр нижних частот пропускает только низкочастотные сигналы, то есть сигналы с частотой ниже частоты среза, и блокирует высокочастотные компоненты входящего сигнала. Здесь происходит то, что на низких частотах конденсатор демонстрирует высокое реактивное сопротивление по сравнению с резистором R. Напряжение на конденсаторе в этот момент очень высокое по сравнению с напряжением на резисторе. Поэтому он безопасно пропускает низкочастотные сигналы. На высоких частотах реактивное сопротивление конденсатора становится низким, и поэтому падение напряжения на резисторе становится большим, что ослабляет входящий сигнал.

ФИЛЬТР ВЫСОКОГО ПРОХОДА:

Конструкция фильтра высоких частот

Схема, показанная выше, представляет собой фильтр верхних частот, который ослабляет низкочастотный сигнал ниже точки отсечки и пропускает только высокочастотные сигналы. Здесь происходит то, что частота входящего сигнала очень низкая, конденсатор показывает высокое реактивное сопротивление, поэтому действует как разомкнутая цепь, приводящая к затуханию. Когда входная частота выше частоты среза, конденсатор демонстрирует низкое реактивное сопротивление, что позволяет сигналу проходить через него.

БАНДПАСНЫЙ ФИЛЬТР:

Конструкция полосового фильтра

Полосовой фильтр представляет собой комбинацию фильтров высоких и низких частот. В отличие от вышеупомянутых фильтров полосовые фильтры имеют две частоты среза. Следовательно, этот фильтр пропускает сигнал только в определенной полосе частот. Сигнал с частотой вне этого диапазона будет ослаблен.

Во всем вышесказанном очень важна частота среза, поскольку она определяет частоту, на которой сигнал будет проходить или ослабляться.Дизайн фильтра — довольно сложная концепция, которую нужно объяснить в этой статье, скоро для нее будет написано специальное руководство. В рамках данной статьи важно понимать роль резисторов в фильтрах.

ЦЕПИ ГРМ:

Использование резисторов в схемах синхронизации — довольно распространенное применение. Элементы синхронизации обычно известны как RC-цепи, в которых резистор и конденсатор работают вместе, чтобы генерировать определенную задержку времени на основе значений компонентов.

Цепь синхронизации RC

Выше приведена RC-схема, в которой только резистор и конденсатор используются для создания требуемой задержки по времени.Это время регулируется формулой T = RC, где T называется постоянной времени. Таким образом, применение приведенных выше значений в данной формуле даст 1 секунду задержки с использованием этой схемы. Но это еще не все, что касается этой схемы, чтобы полностью понять RC-схему, вам необходимо понять работу конденсатора, особенно его кривую зарядки. Я не собираюсь подробно обсуждать работу конденсатора, но коснусь поверхности, чтобы лучше понять эту схему синхронизации и какова роль в ней резистора.

Когда напряжение, приложенное к конденсатору, течет через него, конденсатор постепенно начинает заряжаться. Это вызывает повышение напряжения на его выводах. Напряжение на конденсаторе увеличивается постепенно, а не мгновенно, что приводит к временной задержке. Как только конденсатор достигает напряжения питания или Vcc, он прекращает зарядку и пропускает ток. В этом состоянии конденсатор считается полностью заряженным. Время, затрачиваемое от состояния нулевого заряда до состояния полного заряда, приводит к временной задержке, что показано кривой зарядки конденсатора, как показано на диаграмме ниже.

КРИВАЯ ЗАРЯДА:

Кривая заряда конденсатора

Если вы посмотрите на приведенную выше кривую зарядки, мы можем сделать вывод, что для достижения 100% заряда, что является подаваемым напряжением, требуется 5 Постоянная времени или 5 Тл. Как мы видели ранее, одна постоянная времени T = R x C, которая дает период времени только 63% от общего заряда конденсатора. Таким образом, для расчета времени, необходимого для полной зарядки конденсатора, используется формула T = 5 x R x C или 5T. Основная функция резистора в RC или синхронизирующей цепи — управлять потоком тока к конденсатору.Это повлияет на генерируемую задержку времени.

Итак, переходя к схеме выше, требуется 1 секунда или 1Тл, чтобы зарядить конденсатор до 63% от Vcc (9 В). Конденсатору требуется 5 секунд или 5Т, чтобы достичь подаваемого напряжения 9 В. Таким образом, эта простая RC-схема способна генерировать временную задержку в 5 секунд. Этот RC-элемент используется вместе с другими цепями таким образом, что напряжение на конденсаторе контролируется как входное и достигается желаемая временная задержка.

РЕЗИСТОРЫ НА ВЫТЯЖЕНИИ И ВЫДВИЖЕНИИ:

Применение подтягивающих резисторов

Pull Up и Pull down резисторы — это то, что вы найдете в большинстве цифровых схем.Все мы знали, что цифровые схемы работают на логических уровнях. Давайте рассмотрим логику TTL, чтобы лучше это объяснить. В 5-вольтовых TTL-логических устройствах для достижения логического 0 входное напряжение должно быть в пределах от 0 до 0,8 В, тогда как для логической 1 входное напряжение должно быть в пределах от 2 до 5 В. Итак, что происходит, цифровые входные контакты очень чувствительны к электромагнитным помехам от внешнего окружения. Эти электромагнитные помехи индуцируют напряжение на этих входных контактах, что приводит к тому, что IC считывает неправильный уровень напряжения.

Чтобы избежать этой ситуации, мы используем резисторы двумя способами: подтягивать вверх и тянуть вниз.Подтягивающий резистор подтягивает уровень напряжения на входном выводе до уровня Vcc. Понижающий резистор понижает уровень напряжения на входных контактах до 0 В. Используя этот способ, мы можем быть уверены, что наш цифровой входной контакт остается в предсказуемом состоянии.

Применение понижающих резисторов

Я написал подробное руководство по подтягивающим и понижающим резисторам и руководство по их использованию в схемах. Пожалуйста, прочтите это для получения дополнительной информации об этом.

НАГРУЗОЧНЫЙ РЕЗИСТОР:

В электронике Нагрузка относится к устройству или компоненту, который потребляет ток из цепи и подключен к ее выходу.Таким образом, нагрузочный резистор — это резистор, который подключается к выходному каскаду схемы для отвода тока из схемы. Термин «нагрузочный резистор» часто используется на практике при математическом моделировании схемы. Здесь любое устройство может использоваться со схемой для получения тока с ее выхода. В таких случаях резистор определенного номинала выбирается в качестве резистора нагрузки для имитации потребляемого тока, эквивалентного устройству, которое предназначено для использования на выходе. Проще говоря, резистор нагрузки используется для выполнения математических расчетов и анализа схемы на ее способность выдерживать ток, потребляемый под нагрузкой.

Использование резистора в качестве нагрузки

С учетом сказанного о нагрузочных резисторах есть случаи, когда нагрузочные резисторы будут частью практической схемы, а не использоваться только для математического моделирования. Есть регуляторы напряжения, где необходимо использовать нагрузочный резистор. В приведенной выше схеме резистор R1 используется в качестве резистора нагрузки. Это потребляет минимальный ток для поддержания стабильной работы регулятора. А в транзисторных усилителях обычно используется резистор нагрузки, чтобы предотвратить протекание избыточного тока между коллектором и эмиттером, что, в свою очередь, предотвращает повреждение транзистора.Таким образом, резисторы нагрузки используются для математического моделирования. Но есть случаи, когда он используется в практических схемах.

МОЩНОСТЬ РЕЗИСТОРА:

Это один из важных критериев резистора, о котором мы должны знать. Резисторы сопротивляются протеканию тока при заданном напряжении, когда это происходит, резистор нагревается из-за рассеиваемой мощности. Номинальная мощность — это не что иное, как количество мощности, которое резистор может безопасно рассеять. Когда рассеиваемая мощность превышает номинальную мощность резистора, он может быть разрушен или задымлен.У каждого резистора есть собственная номинальная мощность. Компоненты со сквозным отверстием обычно оцениваются как 0,25 Вт и имеют рейтинг выше.

Мощность, рассеиваемая на резисторе, может быть рассчитана по формулам P = I 2 R или P = V 2 / R. Предположим, вы последовательно подключаете светодиод 2,2 В с 12 В с резистором 330 Ом. В этом случае рассеиваемая мощность на резисторе составит

.

В Рез = 12 — 2,2 = 9,8 В

P = 9,8 2 /330 = 0.29 Вт

В этом случае вы должны использовать резистор 0,5 Вт для безопасной работы в цепи.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ СЛОВА:

Надеюсь, это руководство будет очень полезно для всех вас. Вышеупомянутые применения резисторов имеют большое значение и широко используются. Сделайте закладку на эту страницу и вернитесь позже. Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные с этим руководством, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже. С радостью отвечу на них. Пожалуйста, поделитесь своими отзывами и мыслями об этом руководстве ниже.

Я работаю над учебниками по важным компонентам, используемым в электронике, и опубликую их в ближайшие дни. Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку и следите за нами через каналы социальных сетей, чтобы получать обновления об этих уроках. Счастливого обучения 🙂

Роль резисторов в электрических цепях

Роль резисторов в электрической цепи: ПРИМЕЧАНИЕ: диаграммы, ссылки и практические вопросы в этот документ еще не добавлены: В электрических цепях постоянного (DC) или переменного (AC) тока, у которых есть резистор, как следует из его названия, сопротивляется потоку электронов.Это один из самых основных электрических компонентов. Его можно использовать для уменьшения доступного напряжения или тока в цепи. Хотя существуют различия в том, как резистор влияет на два разных типа источников тока (постоянного или переменного тока), в зависимости от конструкции резистора и задействованной частоты переменного тока, можно предположить, что нижеследующее в равной степени применимо к обоим. Для цепей переменного тока может потребоваться указать, как представлено напряжение, среднее значение, пиковое значение или среднеквадратичное значение (RMS).Если не указывается тип напряжения переменного тока, обычно принимается значение (RMS).

Как обсуждалось в разделе Закона Ома, в электрической цепи напряжение (измеренное в вольтах и ​​обозначенное буквой V) равно току (измеренному в амперах и обозначенному буквой I), умноженному на сопротивление (измеренное в Ом и обозначенное буквой I). буквой R) присутствует в цепи. Это представлено следующей формулой.

 В = ИК или E = ИК (закон Ома)
 

(Напряжение иногда обозначается буквой «E», что означает электродвижущую силу)

Электрическая цепь может включать в себя множество резисторов.То, как эти резисторы воздействуют на цепь, зависит от того, как они расположены в цепи. Резисторы могут быть расположены последовательно или параллельно источнику напряжения. См. Пример ниже.

На рисунке 1 представлена ​​электрическая цепь с двумя последовательно включенными резисторами. Чтобы ток замкнул электрическую цепь, он должен течь от источника напряжения (B1) и проходить через резистор 1 (R1) и резистор 2 (R2), а затем обратно к B1.

Общее сопротивление в цепи — это сумма двух номиналов резисторов (измеряется в омах, обозначается греческой буквой Ω).Следовательно, на рисунке 1 полное сопротивление цепи (RT) равно R1 + R2, что равно 100 Ом.

На рисунке 2 представлена ​​электрическая цепь с двумя резисторами, установленными параллельно. Чтобы ток замкнул электрическую цепь, он должен течь от источника напряжения (B1), а затем у тока есть два доступных пути, чтобы вернуться к B1. Часть тока пройдет через резистор 1 (R1) обратно в B1, а часть пройдет через резистор 2 (R2), а затем обратно в B1.

Общее сопротивление в параллельной цепи не так просто, как в последовательной цепи.Общее сопротивление в схеме на рисунке 2 является обратной величиной суммы обратной суммы двух номиналов резисторов (измеряется в омах, обозначается греческой буквой Ω). Следовательно, на рисунке 2 полное сопротивление цепи (RT) равно 1 / (1 / R1 + 1 / R2), что равно 25 Ом.

Важно отметить влияние на схему расположения резисторов. Используя закон Ома, мы можем определить, что полный ток, протекающий в каждой из двух цепей, значительно отличается, даже если для обеих использовались одни и те же компоненты.

Применяя небольшую алгебру к уравнению закона Ома, мы можем определить полный ток для каждой цепи.

Для схемы на рисунке 1 полный ток в цепи выражается уравнением: I = V / R. Подставляя известные нам числа, где V = 10 вольт и R = 100 Ом, мы получаем общий ток, протекающий в цепи, равный 10/100, что равняется 0,1 ампера.

Для схемы, показанной на рисунке 2, полный ток в цепи снова выражается уравнением: I = V / R.Подставляя известные нам числа, где V = 10 вольт и R = 25 Ом, мы получаем общий ток, протекающий в цепи, равный 10/25, что равняется 0,4 ампера.

Последовательные резисторы:

При последовательном использовании резисторы можно назвать «сетью деления напряжения». Это связано с тем, что в последовательной цепи ток, протекающий через каждый резистор, имеет одинаковое значение, но напряжение, присутствующее на каждом резисторе, составляет только часть общего значения напряжения цепи. Снова посмотрев на схему с рисунка 1, мы можем определить напряжение на каждом резисторе.

<Схема>

Основываясь на том факте, что в последовательной цепи ток, протекающий через каждый резистор, одинаков, мы снова можем использовать закон Ома, чтобы предсказать, какое напряжение будет присутствовать на каждом резисторе. Поскольку мы уже знаем, что общий ток цепи равен 0,1 А, а R1 равен 50 Ом, общее напряжение на R1 равно 0,1 А X 50 Ом = 5 вольт. Поскольку R2 имеет то же значение, что и R1, на R2 также будет подаваться 5 вольт.

Мы можем дважды проверить нашу математику, сложив вместе все напряжения, присутствующие на всех резисторах.В этом случае 5 В + 5 В = 10 В, что соответствует общему присутствующему напряжению.

Сопротивление параллельно:

При параллельном использовании резисторы можно назвать «токораспределительной сетью». Это связано с тем, что в параллельной цепи напряжение на каждом резисторе имеет одинаковое значение, но ток, протекающий через каждый резистор, составляет лишь часть общего значения тока цепи. Снова посмотрев на схему на рисунке 2, мы можем определить ток, протекающий через каждый резистор.

Основываясь на том факте, что в параллельной цепи напряжение на каждом резисторе одинаково, мы снова можем использовать закон Ома, чтобы предсказать, сколько тока будет протекать через каждый резистор. Поскольку мы уже знаем, что полное напряжение цепи равно 10 вольт, а R1 равно 50 Ом, общий ток, протекающий через R1, равен 10 В / 50 Ом = 0,2 ампера. Поскольку R2 имеет то же значение, что и R1, на R2 также будет подаваться 0,2 ампер.

Мы можем дважды проверить нашу математику, сложив вместе все токи, протекающие через все резисторы.В этом случае 0,2 А + 0,2 А = 0,4 А, что согласуется с общим током, который мы ранее определили для рисунка 2.

Сопротивление сложной цепи:

В некоторых схемах вы найдете как последовательные, так и параллельные резисторы. Те же правила применяются в этих более сложных схемах, где присутствуют оба типа схем, как и в более простых схемах, где присутствует только одна. В случае сложных последовательных / параллельных резистивных цепей лучше всего переопределить параллельные части цепи в последовательную эквивалентную цепь, а затем использовать закон Ома для определения общего тока и присутствующего сопротивления.Затем вы можете использовать значения общего тока и напряжения для определения напряжений и токов, присутствующих на каждом из резисторов в цепи.

<ДИАГРАММА>

Начните с определения общего сопротивления параллельной комбинации R2 и R3, которое равно:

 [R2 & 3 = 1 / (1 / R2 + 1 / R3)] → [R2 & 3 = 1 / (1/100 + 1/400)] → [R2 & 3 = 1 / (0,01 + 0,0025)] → [R2 & 3 = 1 / (0,0125)] → R2 и 3 = 80 Ом
 

Затем вы можете перерисовать схему на рисунке 3 в последовательную эквивалентную схему, которая выглядит как рисунок 4.

<ДИАГРАММА>

Теперь мы можем определить полное сопротивление цепи, просто сложив все резисторы в последовательной эквивалентной схеме:

 [RT = R1 + R2 & 3 + R4 + R5] → [RT = 50 + 80 + 100 + 20] → RT = 250 Ом
 

Вооружившись общим сопротивлением цепи и полным напряжением цепи, теперь мы можем вычислить полный ток цепи, используя закон Ома:

 [VT = ITRT] → [IT = VT / RT] → [IT = 10 В / 250 Ом] → IT = 0,04 А
 

Теперь мы можем вычислить напряжение и ток, присутствующие на каждом из резисторов, используя закон Ома и два правила для цепей сопротивления:

1) В последовательной цепи ток одинаковый на всех резисторах — цепи делителя напряжения.2) В параллельной цепи присутствующее напряжение одинаково для всех резисторов — цепи делителя тока.

Для R1:

 [VR1 = IT X R1] → [VR1 = 0,04 A X 50 Ом] → VR1 = 2 В
 

Для R2 и 3:

 [VR2 и 3 = IT X R2 и 3] → [VR2 и 3 = 0,04 A X 80 Ом] → VR2 и 3 = 3,2 В
 

Для R2:

 [IR2 = VR2 и 3 / R2] → [IR2 = 3,2 В / 100] → I R2 = 0,032 A
 

Для R3:

 [IR3 = VR2 & 3 / R3] → [IR2 = 3.2V / 400] → I R2 =.008A
 

Для R4:

 [VR4 = IT X R4] → [VR4 = 0,04 A X 100 Ом] → VR4 = 4 В
 

Для R5:

 [VR5 = IT X R5] → [VR5 = 0,04 A X 20 Ом] → VR5 = 0,8 В
 

Двойная проверка для проверки точности нашего анализа схемы подтверждает, что все отдельные напряжения, присутствующие на каждом резисторе в последовательной эквивалентной схеме, составляют в сумме 10 вольт, доступных от источника, а все токи в параллельной части схемы составляют полный ток по цепи 0.04A.

САМАЯ ПРОСТАЯ ЦЕПЬ:

САМАЯ ПРОСТАЯ ЦЕПЬ:

ЗАКОН ОМА

САМАЯ ПРОСТАЯ ЦЕПЬ:

Мы можем заставить ток течь по кругу (цепи) соединяя клеммы аккумулятора вместе. Это растопит провод, разжигай искры и, возможно, разжигай огонь, так что не делай этого. Вместо этого подключите что-нибудь для управления током. Способность к управляющий ток называется сопротивлением, и все материалы имеют его в некоторой степени — на самом деле мы классифицируем материалы по их сопротивление: с очень низким сопротивлением — проводники, с много сопротивления — изоляторы.Есть устройства, называемые резисторами которые используются в электронных гаджетах — у них есть сопротивление, которое что-то среднее между проводимостью и изоляцией и предсказуемо. Так вот безопасная цепь:

Батарея имеет определенное нажатие, называется электродвижущей силой или ЭДС. Это измеряется в единицах, называемых вольт . Обозначаем ЭДС (часто называемую напряжением) в формулах буквой E . Напряжение необходимо измерять между двумя точками цепи в таким же образом измеряется высота между двумя точками на сторона горы.Нет такого понятия, как «0 вольт», за исключением того, что напряжение между двумя точками равно 0, если они подключены все вместе.

Резистор имеет определенную величину Сопротивление, измеренное в единицах, называется Ом . Мы указываем сопротивление в формулах с буквой R .

Когда ток течет, мы измеряем его в единицы называют ампер , и обозначают его буквой I .

Эти три связаны простой формулой называется законом Ома:

I = E / R

Также написано E = IR или R = E / I.

Это говорит нам ток, если мы знаем напряжение и сопротивление, или напряжение, если мы знаем ток и сопротивление или сопротивление, если нам известны ток и напряжение. Если вам это кажется немного замкнутым, вы правы. Мы можем измерить ток силой магнитного поля, которое он будет генерировать, но там не является критерием для измерения напряжения, кроме как увидеть, сколько тока течет через известное сопротивление. А как узнать сопротивление? Мы применяем известное напряжение и посмотрите, сколько тока течет.

Определение единиц также круглое: 1 ампер — это количество тока, протекающего через резистор сопротивлением 1 Ом. если приложено 1 вольт.


Два резистора последовательно:

Будет немного сложнее, если есть два резистора:

Какой бы ни был ток, он такой же в A, B и C. (Больше некуда течь ток).

Напряжение между A и C равно этому между A и B добавляется к тому, что между B и C.

E AC = E AB + E BC

Напряжения складываются, как и высота Дом — это сумма высот его этажей.

Напряжение на каждом резисторе равно пропорционально сопротивлению каждого резистора.

E AB / R 1 = E BC / R 2

Видите ли, закон Ома верен для каждой части схема, а также схема в целом.Какой бы ток ни тек, это то же самое в каждом резисторе, поэтому напряжения будут регулироваться сами себя.

Суммарное сопротивление R 1 + р 2


Два параллельных резистора

Ток через А равен току через B плюс ток через C. Ток разделяется и идет вместе, как вода, текущая вокруг острова.

Напряжение на R 1 такое же, как на напряжение на R 2.

E AB = E AC, так I B R 1 = I C R 2 и I B / R 2 = I C / R 1

Другими словами, ток через каждый резистор обратно пропорционален номиналам резисторов. Также важно помнить резистор высокого номинала проходит через небольшой Текущий.

Мы можем решить вышеуказанную проблему для полного тока ( I B + I C) и получите эквивалент сопротивление для двух резисторов:

В частном случае, когда резисторы То же, эквивалентное сопротивление — R 1 /2. Это появляется чаще, чем вы можно было ожидать.

В другом особом случае, когда R2 больше, чем 100-кратное значение R1, R2 составляет такую ​​небольшую часть ток, который мы не удосужились включать в расчеты. Тогда мы говорим, что R2 не загружает схемы.


Вот более сложный пример:

R1 — резистор особого типа. с регулируемым краном посередине.Это действительно заставляет R1 вести себя как два последовательно включенных резистора. Если мы скажем, что R2 в 100 раз больше R1, мы можем оставим это в расчетах и ​​обнаружим, что напряжение E2 будет напрямую зависит от положения крана.

Если бы R2 было сопоставимо с R1 по стоимости, мы бы нужно вычислить, сначала решив R2 и нижнюю часть R1 как два резистора параллельно, и используя результат этого последовательно расчет, чтобы найти напряжение E2 и полный ток. В итоговая кривая напряжения (то, что вы получили бы, если бы построили E2 для различных положения крана) довольно беспорядочно, поэтому мы действительно предпочитаем R2, который не нагружает цепь.

Вернуться к темам Mu126

Basic Electronics — Как выбрать резистор для данной схемы

Мы уже обсуждали различные свойства резисторов и различные типы резисторов. Теперь пора узнать, как выбрать резистор для конкретного применения. Здесь мы представляем шпаргалку по выбору резисторов, которые можно использовать в качестве краткого справочника в любое время.

Процесс выбора резистора для конкретного применения включает следующие шаги:

  1. Прежде всего, выясните, какой тип резистора подойдет для данной области применения или схемы.
  2. Выберите значение резистора, выполнив быстрый анализ цепи. Проверьте, доступно ли точное значение этого резистора. Если нет, то какая комбинация сопротивлений, параллельная или последовательная, будет эквивалентна требуемому сопротивлению.
  3. Проверьте свойства резистора, такие как номинальное значение, допуск, номинальная мощность и другие свойства, если необходимо. Соответственно, подберите подходящий резистор.
  4. Практически проверьте свойства резистора, такие как фактическое сопротивление, предлагаемое им, сопротивление, предлагаемое резистором в цепи, падение напряжения, ток через него, рассеиваемая им мощность и другие свойства, если это требуется в соответствии с требованиями данной схемы.

Для большинства обычных цепей достаточно углеродных композитных или углеродных пленочных резисторов мощностью 1/4 или 1/2 Вт. Для силовых приложений (более 5 Вт) обычно подходят резисторы с проволочной обмоткой. Это остается правилом большого пальца, пока вы не тестируете схемы для хобби. Коммерческие схемы или профессионально разработанные схемы включают в себя широкую картину, даже в таком тривиальном случае, как выбор резистора для схемы. Профессиональные схемы нуждаются в тщательном выборе резисторов и могут даже включать в себя изучение технических данных производителя резистора.Итак, давайте взглянем на профессиональный способ выбора резистора для конкретного приложения.

Выбор типа резистора

Свойства различных типов резисторов приведены в следующей таблице —

Как использовать справочную таблицу выбора резистора

Щелкните здесь, чтобы просмотреть в формате pdf таблицу требуемых номинальных мощностей

1) Прежде всего, рассчитайте требуемую мощность требуемого резистора.Необходимо выбрать резистор, по крайней мере, вдвое превышающий расчетную рассеиваемую мощность. Если это силовая установка, необходимо выбрать резистор, по крайней мере, в три или четыре раза превышающий расчетную рассеиваемую мощность.
2) Определив требуемый диапазон мощности (в ваттах), проверьте, требуется ли для схемы SMT или монтаж в сквозное отверстие.
3) Затем проверьте требуемый допуск.
4) Затем проверьте максимально допустимую температуру.
5) Затем обратите внимание на особые условия, такие как высокочастотное приложение, приложение мощности, приложение импульсной мощности или пригодность для приложений высокой частоты или высокой мощности.
6) Наконец, проверьте, доступно ли желаемое сопротивление для выбранного типа резистора.

В следующей статье мы узнаем о считываемом значении, допуске и номинальной мощности резисторов.


В рубрике: Рекомендуемые материалы


Резисторы

Что такое сопротивление?

Ограничение потока электронов или электрического ток до определенного уровня называется сопротивлением, а устройство или компонент, используемый для ограничения электрического тока, называется резистор.

Величина электрического тока, ограниченная резистор определяется с помощью уравнение закона.

Где R = сопротивление, V = напряжение, I = Электрический ток

Электрический ток, протекающий через резистор обратно пропорционален сопротивлению резистор и прямо пропорциональный напряжению приложенный к резистору.

В другими словами, количество электрического тока, протекающего через резистор уменьшается с увеличением сопротивления резистора (если напряжение, приложенное к резистору, остается постоянным) и увеличивается с увеличением напряжения, приложенного к резистор (если сопротивление резистора остается постоянным).

Что такое резистор?

Резисторы — наиболее часто используемые электронные компоненты. в схемах.Резистор — это электронный компонент, который уменьшает или ограничивает поток электронов или электрического тока до определенного уровня.

Сколько электрического тока делает резистор блоки зависит от сопротивления резистора. Резисторы с большим сопротивлением блокирует большое количество электрического тока и пропускает очень небольшое количество электрического тока. Резисторы с меньшим сопротивлением блокирует очень небольшое количество электрического ток и допускает большое количество электрического тока.В электрический ток, блокируемый резистором, теряется в виде тепла.

Резисторы — это пассивные компоненты. Следовательно, они не могут контролировать поток электронов или электрический ток через них. Однако они могут ограничивать электрический ток до определенный уровень.

Резистор условное обозначение

Условное обозначение резистора показано на рисунок ниже.Резистор состоит из двух выводов. В клеммы резисторов используются для подключения к другим компоненты через электрический провод.

квартир резистора

Количество электрического тока, заблокированного резистор измеряется в омах и обозначается символом Ω. Ом это количество электрического тока, блокируемого резистором, и допускается один ампер электрического тока при приложенном напряжении в один вольт сохраняется постоянным.

Резистор относится к какая категория: изоляторы или проводники

Мы знаем, что материалы в основном засекречены на два типа: Изоляторы и проводники

Изоляторы блокируют большое количество электрических ток и допускает очень небольшое количество электрического тока, тогда как проводников позволяет электрический ток и блокирует очень небольшое количество электрический ток.

Резисторы с большим сопротивлением действуют как изоляторы, тогда как резисторы с меньшим сопротивлением действуют как проводники.

Сопротивление резистора в основном зависит от двух факторов: длины и площади поперечного сечения

Длина резистора

Сопротивление резистора напрямую пропорционально длине резистора.Длинная длина резисторы обладают высоким сопротивлением, потому что свободные электроны имеют путешествовать на большие расстояния. Следовательно, большое количество свободных электронов сталкиваются с атомами. Поэтому большое количество энергия или электрический ток будут потрачены впустую в виде нагревать.

Резисторы малой длины обеспечивают низкое сопротивление, потому что свободные электроны должны пройти только короткая дистанция.Следовательно, небольшое количество свободных электронов сталкивается атомы. Следовательно, только небольшое количество электрического тока впустую в виде тепла.

Площадь сечения резистора

Сопротивление резистора обратно пропорционально пропорционально площади поперечного сечения резистора. В резисторы с большой площадью поперечного сечения обеспечивают больше места для свободные электроны свободно перемещаются.Следовательно, столкновение свободных электронов с атомами меньше. Поэтому очень небольшое количество электрического тока тратится впустую.

Резисторы с малым поперечным сечением обеспечивают очень маленькое пространство для свободных электронов. Следовательно столкновение свободных электронов с атомами больше. Следовательно, теряется большое количество электрического тока.

Преимущества и недостатки резисторов

Преимущества резисторов

Резисторы очень маленькие.Следовательно, это очень их легко переносить из одного места в другое.

Резисторы очень дешевые. Следовательно, легко заменить их.

Резисторы не зависят от внешнего источник напряжения. Следовательно, внешнее напряжение или энергия не необходим для работы резисторов.

Недостатки резисторов

Резисторы с высоким сопротивлением будут противодействовать большое количество электрического тока.Следовательно, большое количество энергии тратится впустую в виде тепла.

Закон о цепях резисторов и сопротивлении

  • Резистор
  • Идеальный проводник
  • Сопротивление
  • Закон Ома
  • Падение напряжения
  • Рассеиваемая мощность

Цели

  • Определите сопротивление и роль резисторов в электрических цепях
  • Используйте закон Ома для связи напряжения, тока и сопротивления
  • Определите, сколько тепла выделяется в резисторе относительно его напряжения и тока

Размещение проводника (например, провода) на клеммах батареи (типа источника питания) быстро истощит запасенную энергию.Но что, если мы поместим в цепь какой-нибудь объект или устройство, которое «сопротивляется» току? То есть мы хотим использовать электрическую потенциальную энергию для выполнения какой-то полезной работы. Такое устройство называется резистором , потому что оно сопротивляется или препятствует прохождению тока через цепь.


Обратите внимание: не пытайтесь воспроизвести схемы, иллюстрации или инструкции из этой статьи в реальной жизни. Это может привести к поражению электрическим током, травме или смерти.Эти примеры предназначены только для теоретического обсуждения, а не для фактического / физического использования.

Идеальные проводники

Однако, прежде чем обсуждать резисторы, мы должны сделать оговорку относительно проводов, которые мы используем в наших схемных моделях. В частности, мы предположим, что это идеальных проводников: они никоим образом не сопротивляются и не препятствуют потоку заряда. Следовательно, мы можем логически вывести, что напряжение в любой точке непрерывного проводника относительно земли одинаково, независимо от его формы или длины.По соглашению и для простоты мы обычно говорим, что земля составляет 0 В (точно так же, как мы могли бы сказать, что физическая земля вокруг нас измеряется как 0 метров). Таким образом, в случае батареи 1,5 В, показанной ниже, везде на верхнем проводе напряжение 1,5 В относительно земли, а везде на нижнем проводе — 0 В.


Цепи резисторов

Простая схема резистора просто включает в себя подключение резистора к клеммам источника питания.Обозначение схемы резистора показано ниже.

А ниже представлена ​​простая схема резистора.

Теперь давайте попытаемся понять, что происходит в цепи резистора, по сравнению с силой тяжести. Вспомните, что заряд, перемещаемый под действием электрической силы, очень похож на перемещение массы под действием силы тяжести.

Но что, если мы введем слой воды или другой жидкости, через которую масса должна провалиться? Эта жидкость замедлит мяч по сравнению с его (относительно) беспрепятственным падением через воздух (или, что еще лучше, его совершенно беспрепятственным падением через вакуум). Когда мяч падает через этот жидкий слой, часть его гравитационной потенциальной энергии преобразуется в тепловую. (Это же явление отвечает за горение и свечение метеоров, которые с большой скоростью попадают в атмосферу Земли.)

Поскольку часть гравитационной потенциальной энергии преобразуется в тепло посредством трения («трение» — например, когда вы потираете руки, они становятся теплее), мяч не достигает земли с той же энергией движения. что это было бы в отсутствие жидкого слоя.

Схема резистора почти полностью аналогична этой ситуации. Вместо вакуума и жидкости у нас есть проводник и резистор.В (идеальном) проводнике заряд течет свободно, и его движение беспрепятственно. Однако в резисторе поток заряда затруднен, что приводит к выделению тепла, когда заряженные частицы (электроны) «натыкаются» на атомы, заставляя их замедляться. В результате часть электрической потенциальной энергии преобразуется в тепло.

Закон Ома

Степень, в которой резистор препятствует прохождению заряда, является параметром, называемым сопротивлением , , которое часто выражается как Р. Напомним, мы говорили, что чем выше напряжение, тем больше ток в цепи. И наоборот, более высокое сопротивление обычно уменьшает количество тока в цепи больше, чем более низкое сопротивление. Таким образом, мы можем определить сопротивление цепи как отношение напряжения к току в этом резисторе. Записывая это математически, где ток выражается как I , а напряжение как В,

Немного изменив это уравнение, мы получим знакомую форму закона Ома.

Единица измерения сопротивления — Ом (обозначается как Ω). Один ом равен одной джоуль-секунде на квадратный кулон (не спрашивайте, что это значит!).

Теперь вернемся к нашей схеме резистора. Мы отметили, что напряжение постоянно на каждом проводе (который мы моделируем как идеальные проводники — на самом деле провода имеют некоторое сопротивление, но для наших целей оно незначительно). Таким образом, напряжение на нашем резисторе в этом случае такое же, как напряжение на источнике питания.

Поскольку заряд теряет потенциальную энергию при прохождении через резистор, напряжение на этом резисторе называется падением напряжения .

Практическая задача : Сколько тока протекает через резистор R в приведенной ниже схеме?

Решение : Нам нужно использовать закон Ома для расчета тока ( I ), используя информацию, представленную на принципиальной схеме.

Во-первых, мы знаем, что напряжение блока питания ( В, ) составляет 10 вольт, а сопротивление резистора ( R, ) — 5 Ом. Ниже приведена форма закона Ома, которую мы должны использовать.

Подставляя числа и вычисляя результаты, мы получаем ответ.

В цепи протекает ток 2 ампера.

Рассеиваемая мощность

Вспомните из приведенного выше обсуждения, что, когда заряд проходит через резистор, он теряет потенциальную энергию из-за тепла. Таким образом, когда вы подключаете лампочку накаливания к источнику питания (либо к приспособлению, например к лампе, либо к батареям в фонарике), нить накала в лампе (ничего, кроме проволочного резистора) нагревается до тех пор, пока не начнет светиться, создавая свет. Оказывается, количество потенциальной энергии, преобразованной в тепло — также называемое рассеиваемой мощностью — это просто произведение напряжения ( В, ) и тока ( I, ) «в» резисторе.Назовем это рассеиваемой мощностью P .

Если мы проанализируем единицы измерения, то обнаружим, что рассеиваемая мощность выражается в джоулях в секунду, которые мы также называем ваттами. Так, например, 100-ваттная лампочка преобразует 100 джоулей в секунду потенциальной энергии в тепло, заставляя нить накала в лампе светиться и освещать окружающую среду. В качестве альтернативы, выполняя некоторые алгебраические манипуляции с этим выражением в сочетании с законом Ома, мощность также эквивалентна произведению сопротивления и квадрата тока.

Для наших целей оба этих уравнения являются допустимыми средствами расчета мощности, рассеиваемой резистором R.

Практическая проблема: Две (не заземленные) клеммы в обычной электрической розетке имеют напряжение 120 В. Если вы подключите к этому гнезду лампочку мощностью 30 Вт, сколько тока протекает через цепь?

Решение : Эта проблема требует, чтобы мы сначала построили схему цепи, а затем использовали то, что мы знаем об электронике, чтобы найти ток, протекающий в лампочке (или цепи).Давайте смоделируем электрическую розетку, используя наш символ источника питания. Поскольку лампочка — это не что иное, как резистор, мы будем использовать наш символ резистора.

Обратите внимание, что резистор расположен в схеме несколько иначе, чем в наших предыдущих примерах. Это не имеет никакого физического значения, потому что напряжения на проводах (которые мы называем идеальными проводниками) везде одинаковы. Таким образом, падение напряжения на резисторе по-прежнему составляет 120 В.

Теперь давайте воспользуемся уравнением мощности, чтобы вычислить ток через лампочку 30 Вт.

Таким образом, через лампочку протекает четверть ампер (0,25 ампер).

Резистор

— обзор | Темы ScienceDirect

2 конфигурации для малошумящих предусилителей

Резисторный предусилитель с обратной связью использовался для обсуждения источников шума в каскаде предварительного усиления электронных спектрометрических систем с ограничением шума.

Резистор обратной связи используется в этой схеме для стабилизации работы усилителя на постоянном токе и обеспечения пути, по которому может быть отведен ток утечки детектора и полевого транзистора (см. Рис. 4). Целью альтернативных конфигураций является обеспечение механизма разряда C f при одновременном устранении шума, связанного с резистором обратной связи.

Предусилители с обратной связью по стоку, с «инжекционным электродом», со световой связью по постоянному току и с импульсной световой обратной связью (PLF) были исследованы в качестве замены обычного резисторного предусилителя обратной связи.Схематические диаграммы различных конфигураций схем показаны на рис. 8. Выбор конкретной конфигурации будет зависеть от конкретного приложения и дополнительных требований к таким параметрам, как электронный шум, пропускная способность, перекрестные помехи между соседними каналами или простота конструкции и реализации. .

РИС. 8. Структурные схемы цепей предусилителя: а — резисторная обратная связь; (б) обратная связь слива; (c) световая обратная связь постоянного тока; (г) импульсная световая обратная связь; (e) «нагнетательная» обратная связь.Форма выходного сигнала каждого предусилителя показана справа как для низкой, так и для высокой скорости счета.

Из конфигураций, показанных на рис. 8, предусилитель с импульсной световой обратной связью привлек наибольшее внимание, потому что (1) в полевом транзисторе не течет дополнительный установившийся ток, (2) усилитель может отключаться во время светового импульса, что позволяет избежать любые искажения в выходном сигнале, и (3) он обеспечивает возможность высоких скоростей счета. Расчетные значения ширины шумовой линии (FWHM) в зависимости от времени обострения показаны на рис.9. Уравнение (23) использовалось с I D = 1 пА, I g = 0,2 пА, R p = 10 15 Ом, R fb = 50 G Ом, г м = 5 мс, R с = 0,67 / г м , R sd = 10 Ом, C d = 0,75 пФ, C в = 3 пФ и w = 4,2 (HgI 2 ). Значение 140 эВ (FWHM) использовалось для избыточного шума 1/ f из-за резистора обратной связи, шум генерации-рекомбинации не учитывался и предполагалось треугольное формирование.Минимальная ширина шумовой линии 190 эВ для резисторной обратной связи и 110 эВ для импульсных предусилителей световой обратной связи была получена при соответствующих оптимальных временах формирования. Методом PLF для детекторов HgI 2 получен электронный шум лучше 160 эВ. Разница между теоретическим и практически полученным результатом связана с избыточным шумом в других компонентах, который не был учтен в теоретических расчетах.

РИС. 9. Расчетная ширина шумовой линии (FWHM) в зависимости от времени обострения для HgI 2 с резистивной обратной связью и предусилителями с импульсной световой обратной связью.

Принципиальная схема схемы PLF показана на рис. 10. Ранние конструкции предусилителей PLF использовали отдельный фотодиод (Goulding, Walton, Malone, 1969) во входном каскаде, который был оптически соединен со светоизлучающим устройством. диод (LED). Было сразу обнаружено, что это увеличивает паразитную емкость и дополнительную утечку. Входной каскад современного PLF (Iwanczyk и др. , 1981, 1987) состоит из малошумящего полевого транзистора с высокой крутизной, такого как 4416 или Interfet SNJL01, который извлекается из корпуса и повторно изготавливается с использованием механических материалов, таких как ПТФЭ или керамика с низкой диэлектрической проницаемостью для уменьшения паразитной емкости, обеспечения низкого тока утечки и низкого поглощения влаги.Светодиод оптически связан непосредственно с полевым транзистором. Использование декантированных полевых транзисторов, а не самих микросхем IC, является предпочтительным, поскольку полевые транзисторы могут быть предварительно выбраны до изготовления малошумящей части. Структура светодиодов / полевых транзисторов может быть собрана в виде модульного компонента, который можно тестировать отдельно от остальной части предусилителя. Чтобы оптимизировать конструкцию входного каскада для систем с многоэлементными матричными детекторами, светодиоды могут быть установлены снаружи с интерфейсом к полевым транзисторам через оптические волокна.

РИС. 10. Принципиальная схема предусилителя импульсной световой обратной связи.

Конденсатор обратной связи C fb обычно устанавливается рядом с входным полевым транзистором, проводя провод рядом с затвором полевого транзистора. Таким способом обычно достигается емкость обратной связи около 0,2 пФ. В предусилителе PLF ток утечки заряжает входную емкость (по существу C fb ), а на выходе происходит постоянное линейное изменение, как показано на рис. Сработал драйвер светодиода.Генерируется световой импульс ( импульс сброса ), который светит на входной полевой транзистор, и C fb разряжается. Это быстро возвращает выходное значение к исходному значению, и весь процесс начинается заново. Импульс запрета может быть сгенерирован для отключения дополнительных каскадов усиления во время импульса сброса. Некоторые коммерческие предусилители включают схему генерации запрещающего импульса. Выход предусилителя соединен со стандартным гауссовым или треугольным усилителем.

Скорость сброса предусилителя PLF может быть определена по разнице между током утечки детектора и током утечки затвора. Скорость сброса составляет

(24) Δt≈CfΔVΔi

где C f — емкость обратной связи, Δ V — размах напряжения линейного нарастания, а Δ i — разница между током утечки детектора и полевым транзистором. ток утечки затвора.

Для тока утечки детектора около 1 пА и утечки затвора полевого транзистора около 0.2 пА, можно определить, что размах сброса 2 В реализуется, если частота сброса составляет около 2 Гц, когда C fb составляет 0,25 пФ.

Источники тока I 1 и I 2 на рис. 10 значительно улучшают шумовые характеристики предусилителя за счет точного регулирования тока в первой ступени предусилителя. Импульсы, генерируемые ионизацией в детекторе, вызывают протекание небольшого Δ I на первом этапе.Входное сопротивление источника тока I 2 чрезвычайно велико, и на входе в двухтактный выходной каскад формируется относительно большой импульс напряжения.

Схем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *