Для чего нужен резистор в цепи: Эта страница ещё не существует

Содержание

Для чего нужен резистор?

В любой электрической схеме используется резистор, который, несмотря на свой небольшой размер, играет важную роль в работе электрического прибора. Именно в этом и нужно разобраться, поскольку многие не знают, зачем нужен резистор в электрической цепи. Этот пассивный элемент обладает переменным или определенным значением сопротивления, которое и используется в электрических и электронных устройствах. Есть разные варианты резисторов, например, по назначению выделяются элементы общего и специального назначения. Ко второй группе относятся высокоомные, высоковольтные, высокочастотные и прецизионные резисторы.

Для чего нужен резистор?

Резистор предназначен для линейного преобразования силы тока в напряжение и наоборот. Еще он может поглощать электрическую энергию, удерживая ток, а также он способен делить и уменьшать напряжение. Выясняя, для чего нужен резистор в электрической цепи, можно подвести некую черту, то есть используют этот элемент для того, чтобы получить желаемые параметры тока.

Теперь поговорим о том, где именно используется резистор. На самом деле сферы его применения постоянно расширяются, например, он есть в низковольтных приборах, а также в мощных промышленных установках.

Многих также интересует, для чего нужен резистор в свече зажигания. Чаще всего этот элемент используется для того, чтобы уменьшить радиопомехи. Есть также свечи, в которых резистор направлен на ограничение тока, учитывайте закон Ома, благодаря чему снижается риск сгорания высоковольтной обмотки при замыкании электрода свечи на массу.

В том, зачем нужен резистор, разобрались, теперь рассмотрим еще некоторую полезную информацию, например, способы подключения резисторов в электрической цепи. Эти элементы могут подключаться последовательно от других деталей, включенных в сеть. Следующий вариант соединения – параллельное, и в таком случае сопротивление является обратной величиной номинальному значению. Есть смешанное соединение.

Часто электрические цепи выходят из строя именно из-за неисправности резисторов. Именно поэтому важно знать, как именно можно проверить работоспособность этого элемента. Для проведения процедуры необходимо иметь мультиметр, который устанавливают на измерение сопротивления. Данные, полученные в результате измерения, сравниваются с показателями, указанными на корпусе резистора. Если они не совпадают, значит, элементы необходимо заменять.

 

Зачем и для чего нужны резисторы

Рубрика: Статьи обо всем, Статьи про радиодетали Опубликовано 05.02.2020   ·   Комментарии: 0   ·   На чтение: 6 мин   ·   Просмотры:

Post Views: 1 547

Резистор – это самая распространенная деталь в электронике. Он гасит лишнее напряжение, ограничивает ток, изменяет и фильтрует сигналы. Резисторы применяются везде, от процессоров, где их миллионы, до энергетических систем. где их размеры с напольный шкаф.

Свойства в теории и практике

Основное свойство этой радиодетали – это сопротивление. Измеряется в омах (Ом).

Разберем для начала понятие активного сопротивления. Оно так называется потому, что есть у всех материалов (даже у сверхпроводников, пусть и 0,00001 Ом). И именно оно является основным у резисторов.

Что говорит теория

В теории у резистора есть постоянное сопротивление, которое на зависит от внешних условий (температуры, давления, напряжения и т.п.).

График зависимости тока от напряжения прямолинеен.

В идеальных и математических условиях у резистора только активное сопротивление. По типам бывают нелинейные и линейные резисторы.

Что на самом деле

На самом у всех резисторов непрямолинейная зависимость тока от напряжения. То есть, его сопротивление тоже зависит от внешних условий, конкретно от температуры.

Конечно, эта зависимость не такая, как у полупроводников, но она есть. И самое главное, у этой радиодетали есть емкость и индуктивность. Помимо активного сопротивления, есть еще и реактивное.

Реактивное сопротивление отличается от активного тем, что оно по разному пропускает электрический ток на разных частотах.

Например, для постоянного тока сопротивление 200 Ом, а если есть высокие значения индуктивности, то на частотах выше 2 кГц, сопротивление будет уже 250 Ом.

Именно поэтому резисторы делаются из разных материалов. Они бывают керамическими, углеродными, проволочными и у них разные допуски и погрешности. SMD деталь обладает меньшей емкостью и индуктивностью, чем DIP.

Еще существует специальные типы резисторов с более выраженной нелинейной вольт-амперной характеристикой. Если у обычных резисторов вольт-амперный график чуть-чуть не линейный, то у такого типа деталей он лавинообразный.

У них сопротивление резко зависит от внешних условий, не так. как у обычных:

  • Терморезистор. Повышает или понижает сопротивление из-за влияния температуры;
  • Варистор. Изменяет свои свойства в зависимости от приложенного напряжения;
  • Фоторезистор. Уменьшается сопротивление, если на него действует свет;
  • Тензорезистор. При деформировании (сжатии, механических воздействиях) изменяет свое сопротивление.

Кроме того, еще одна особенность активного сопротивления – выделение тепла, когда проходит электрический ток. Когда протекает электрический ток замкнутой цепи, электроны ударяются об атомы. И поэтому выделяется тепло. Тепло измеряется в мощности. Она рассчитывается исходя из напряжения и тока.

Одна из популярных функций резисторов это снижение напряжения и ограничения тока. Например, если через резистор проходит ток 0,25 А и на нем есть падение напряжения 1 В, то мощность, которая будет на нем рассеиваться это 0,25 Вт.

Поэтому, некоторые детали и изменяют свое сопротивление, даже если они не предназначены для этого. Это уже свойства материала. И если резистор сделан из проволоки, то при нагреве она расширяется и ее проводимость ухудшается. Поэтому у деталей есть допуск, который измеряется в процентах.

И из-за этого и существуют резисторы с разной рассеиваемой мощностью.

Нельзя ставить резистор 0,125 Вт на место 1 Вт. Он начнет греться, трескаться, чернеть. А потом и сгорит. Потому, что не рассчитан на такую мощность.

Обозначения на схемах

На схемах в Европе и СНГ обознается прямоугольником и латинской букой R. Согласно ГОСТу, на отечественных схемах не указывается номинал сопротивления, а только номер детали (R). Однако, если под изображением детали указано число, например 120, оно по умолчанию читается как 120 Ом.

В таблице примеры обозначений детали.

Типы включения и примеры использования

Основные типы включения это последовательные и параллельные соединения.

Последовательно сопротивление рассчитывается просто. Достаточно все сложить.

При последовательном соединении напряжение распределяется по резисторам согласно их сопротивлениям.

Это второе правило Кирхгофа. Например, напряжение 12 В, а пара резисторов по 1 кОм.

Соответственно, на каждом из них по 6 В. Это простой пример делителя напряжения. Здесь пара деталей делит напряжение, и благодаря этому можно получить необходимое напряжение.

Однако, если вы хотите использовать делитель напряжения для питания цепи, то должны помнить, что нужно согласовать сопротивления. В этой схеме сопротивление 1 кОм. Если вы подключите к ней нагрузку меньше этого сопротивления, то она не получит напряжения на свои выводы в полном объеме. Поэтому, все схемы с делителями напряжения должны быть рассчитаны и согласованы друг с другом.

Рассмотрим пример усилителя на транзисторе.

Здесь R1 и R2 образуют делитель напряжения, они выполняют роль делителя напряжения. Между этими двумя резисторами и базой транзистором протекает ток, который открывает транзистор.

Это необходимо для того, чтобы он работал без искажений.

Параллельное включение

При параллельном соединении радиодеталей, общее сопротивление цепи снижается. Если два резистора по 1 кОм соединены параллельно, то общее будет равно меньше 0,5 кОм, т.

е. сопротивление цепи (эквивалентное) равно половине самого наименьшего.

В таком соединении наблюдается первое правило Кирхгофа. В точку соединения направляется ток в 1 А, а в узле он расходится на два направления по 0,5 А.

Формулы расчета

Для двух резисторов:

Для более:

Для тока параллельное соединение — это как вторая дорога или обходной путь. Еще такой тип соединения называют шунтированием. В качестве примера можно привести амперметр. Чтобы увеличить его шкалу показаний, достаточно подключить параллельно резистору еще один шунтирующий.

Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Эквивалентное соединение

В схеме усилителя к эмиттеру транзистора VT1 подключена пара из резистора R3 и конденсатора C2.

В этом случае VT1 и R3 подключены последовательно друг к другу. Зачем это надо? Когда усилитель работает, транзистор начинает нагреваться и его сопротивление снижается. R3, как и в случае со светодиодом, не позволяет транзистору перегреваться. Он балансирует общее сопротивление, чтобы транзистор не вносил искажения в сигнал. Это называется режим термостабилизации.

А конденсатор C2 подключен к R3 параллельно. И это нужно для того, чтобы при нормальном режиме работы усилителя, переменный сигнал прошел без потерь. Так работает параллельный фильтр.

Если бы был только один R3, то мощность усилителя была намного меньше из-за того, что он забирает переменное напряжение на себя. А конденсатор пропускает без потерь, но не пропускает постоянное напряжение.

Фильтры и резисторы

С помощью резисторов и конденсаторов можно делать фильтры. Так называются RC фильтры.

Эта пара может разделять сигнал на постоянные и переменные составляющие.

В качестве примера рассмотрим ФНЧ и ФВЧ.

В схеме фильтра низких частот конденсатор C1 забирает на себя высокочастотные токи. Его сопротивление для них намного меньше, чем у нагрузки. Он шунтирует нагрузку. Таким образом, можно получить низкую частоту, отделив от нее все высокие составляющие.
В фильтре высоких частот наоборот. Высокие частоты свободно проходят через C1, и если в сигнале есть низкочастотные, то они пойдут через R1.

Такие фильтры бывают разные по конструкции. П образные, Г образные и т.п. Конкуренцию резистору может составить катушка индуктивности или дроссель. У них меньше активное сопротивление, но реактивное больше. Благодаря этому снижаются потери от активного сопротивления.

Post Views: 1 547

для чего он нужен? Как узнать, какой резистор нужен?

При создании радиоэлектронных схем применяется множество различных элементов. Одни из наиболее используемых, без которых практически невозможно обойтись, — это резисторы. Что они собой являют? Какие типы есть? Какой их параметр наиболее важен? И какие особенности есть при последовательном и параллельном соединении?

Что такое резистор?

Так называют пассивный элемент электрической цепи, который оказывает сопротивление току во время его протекания. В больших схемах они применяются чаще, чем любой другой элемент электроники. Важным является обеспечение режима смещения транзисторов при использовании в усилительных каскадах. Но наиболее значимой функцией признают контроль и регулирование напряжения и значений токов в электрических цепях. Мы позднее рассмотрим, какие их типы бывают. В рамках статьи будет уделено внимание 5 основным, которые чаще всего используются, но могут быть и другие. Когда проводится расчет резисторов, то обязательно следует оценить, какая необходима мощность.

Хотите понять, что необходимо в конкретном случае?

Как узнать, какой резистор нужен при создании схем? Первоначально следует понять, что обязательным является знание силы тока или значение сопротивления нагрузки. В рамках статьи будет рассмотрено два варианта влияния на характеристики схемы:

1) Если ничего неизвестно, то берём переменный резистор и подключаем его последовательно с нагрузкой. Вращаем регулятор до того момента, пока у нас не будет нужное напряжение. Теперь вместо переменного сопротивления подключаем постоянное с необходимыми параметрами. Измерьте ток, что идёт после резистора и перемножает полученное значение с напряжением, что подаётся. Тогда будем знать, сколько и куда подавать.

2) Необходимо знать ранее указанные величины тока и нагрузки. Для повышения точности вычисления желательно также знать и значение внутреннего сопротивления источника питания.

Давайте смоделируем немного другие условия действий. Есть один резистор в качестве нагрузки, закон Ома и необходимость рассчитать необходимое для цепи сопротивление. Это довольно интересный момент и он заслуживает, чтобы ему было уделено внимание. Почему была выбрана именно такая формулировка? Дело в том, что люди, которые только начинают заниматься созданием схем, очень часто задают такой вопрос. Но, увы, цепь рассуждений, которой они идут, является немного неверной. Рассчитать необходимое значение с одним законом Ома здесь не выйдет. Необходимо дополнительно воспользоваться формулой вычисления добавочного резистора: СДБ = СН(НИП-НН)/НН=СН(х-1). Разберём формулу:

СДБ – сопротивление добавочного резистора;

НИП – напряжение источника питания;

СН – сопротивление нагрузки;

Х = НИП/НН;

НН – напряжение, что нужно получить на нагрузке.

Воспользуемся этой формулой. Допустим, что при сопротивлении в 1 Ом СДБ будет составлять 0,6 Ом. Если мы поставим 5 Ом, то конечный результат будет 3,3 Ом. Почему всё так? Это из-за того, что чем меньший показатель имеет сопротивление нагрузки, тем большая характеристика тока в цепи. При этом будет просаживаться источник питания, ведь он тоже создаёт определённые помехи для прохождения тока. А учитывая, что с этим будет падать и напряжение, то выходит, что нужен добавочный резистор с меньшими характеристиками для получения желаемого напряжения. Это напряжение буквально «на пальцах». Может быть сложно понять, что и как, но вы попробуйте.

Постоянный резистор

Так называют устройства, которые являются обладателями постоянного значения сопротивления. Эта характеристика резистора не меняется под действием внешних воздействий (температуры, протекающего тока, света, приложенного напряжения) в разумных рамках. Если так разобраться, то про все радиоэлементы можно сказать, что у них есть внутренние шумы и нестабильности из-за стороннего влияния. Но обычно это всё настолько ничтожно, что игнорируется любительской радиоэлектроникой и имеет смысл только при создании действительно сложных систем, которые даже не факт, что где-то собираются сейчас.

Переменный резистор

Так называют устройства, значение сопротивления которых можно изменить с помощью специальной ручки (она может быть ползункового, кнопочного или вращающегося типа). Зачем нужен резистор подобного типа? Хорошим примером применения данного элемента является регулятор громкости на звуковых колонках компьютера или мобильного телефона.

Построечный резистор

Так называются устройства, режим работы которых меняется лишь изредка. Чтобы регулировать значения сопротивления, необходимо с помощью отвертки покрутить шлиц, который имеет резистор. Для чего он нужен? Широкое распространение они получили на печатных платах радиосхем в качестве делителя тока или напряжения.

Фоторезистор

Это специальные устройства, которые могут менять значение своего сопротивления под влиянием света. Фоторезисторы производятся из полупроводниковых материалов. Если необходимо реагировать на наличие видимого света, то применяют селенид и сульфид кадмия. Чтобы регистрировать инфракрасное излучение, используют германий.

Терморезистор

Это специальное устройство, с помощью которого можно измерять температуру внешней среды. Терморезистор также используется в цепях термостабилизации для транзисторных каскадов. Как уже можно было догадаться, его сопротивление может меняться под воздействием температуры. В инкубаторах для цыплят, оранжереях, производственных аппаратах — везде можно найти этот резистор. Для чего он нужен? Чтобы при достижении определенной температурной границы включались системы отопления\охлаждения.

Рассеиваемая мощность

Это поглощаемая резистором энергия, которая образовывается током и напряжением. Из-за того, что происходит именно рассеивание, а не сохранение, данное устройство и называется пассивным. Благодаря этому о резисторе можно говорить как об активном элементе, который одинаково может работать в цепях переменного и постоянного токов.

Обозначение мощности рассеивания

Как понять, что может сделать постоянный резистор? Для этого необходимо посмотреть на его обозначение:

  1. Когда есть две косые линии, мощность рассеивания составляет 0,125 Вт.
  2. Есть одна косая линия — мощность рассеивания равняется 0,25 Вт.
  3. Одна горизонтальная линия — мощность рассеивания 0,5 Вт.
  4. Одна вертикальная линия — мощность рассеивания 1 Вт.
  5. Две вертикальные линии — мощность рассеивания 2 Вт.
  6. Две косые линии, что создают латинскую букву V, — мощность рассеивания 5 Вт.

Начиная от одного Ватта, для обозначения используются римские цифры.

Последовательное соединение

Когда имеет смысл применять подобный подход? Если надо получить значительное сопротивление, но есть резисторы с малым номиналом, то используют последовательно соединение. Чтобы оценить, что и как сделано в схеме, то нужно просуммировать их характеристики.

Параллельное соединение

А где необходим такой подход? Здесь общее сопротивление резисторов будет равняться сумме, которая является ему обратно пропорциональной. Эту величину также называют «проводимость». Вам может быть немного сложно понять, о чем автор ведёт речь, поэтому предлагаем взглянуть на такую формулу (С — сопротивление):

1/Собщее=1/С1+1/С2+…+1/Сх.

Применение

Вот мы и поняли, что такое резистор, для чего он нужен. Фото, размещённые в статье, позволяют понять, как он выглядит. Но хочется уделить внимание и его применению. Итак, резистор. Для чего он нужен в машине? Как вы знаете, в автомобилях используется значительное количество электроники. Вот для контроля её работы его и применяют. Для чего нужен резистор печки в автомобиле? Видели возможность переключения и настройки температурного режима? Вот для чего нужен резистор отопителя! Ведь без него можно было бы включить только заранее установленные настройки и всё. Теперь подумаем, зачем нужен резистор для светодиода? С его помощью можно регулировать яркость его свечения. Как вы могли догадаться, если внимательно читали статью, ответ на вопрос о том, какие резисторы нужны для светодиодов, — переменные!

Заключение

Как видите, резистор — это необходимая и полезная вещь, которая имеет широкие возможности применения. Теоретически обойтись без резистора можно в простейших схемах, на пару деталей, при том, что источники энергии будут очень точно выбраны. Но такое маловероятно, и для достижения необходимого значения этих показателей придётся длительное время подбирать их. Вот для упрощения процесса и применяются резисторы, ведь они позволяют проводить значительные перепады характеристик, открывая возможность даже кратного их изменения.

Как работают варисторы? Характеристики, параметры, схемы подключения

В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен варистор, каков его принцип действия и как производится его подключение и проверка детали на исправность.

Варистором называется нелинейный резистор, который применяется в радиоэлектронных цепях и обеспечивает защиту включенных в сеть приборов от перенапряжения. Его отличительной чертой является нелинейная вольт-амперная характеристика. В зависимости от величины воздействующего на деталь напряжения ее сопротивление может колебаться в значительных пределах – от нескольких десятков до сотен миллионов Ом. В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен варистор, каков его принцип действия и как производится его подключение и проверка детали на исправность.

Как работает варистор?

На схеме варистор обозначается значком резистора, перечеркнутого по диагонали, что указывает на его нелинейность.


Когда нелинейный резистор функционирует в обычном режиме, его сопротивление велико. Однако оно сильно снижается при возрастании напряжения выше номинальной величины, что приводит к значительному повышению тока. Таким образом, разность потенциалов удерживается на уровне, несколько превышающем номинал. Варистор, работающий в этом режиме, выполняет функцию стабилизации напряжения.

Нелинейный резистор, будучи подключенным на входе электроцепи, добавляет к ее емкости собственную. Для устойчивой работы защищаемых приборов это необходимо учесть при проектировании линии.

На рисунке представлена стандартная схема подключения варистора.

Для правильного подбора защитного элемента важно знать мощность импульсов, имеющих место при переходных процессах, а также величину выходного сопротивления источника.

От максимальной силы тока, которую нелинейный резистор способен пропустить через себя, зависит частота повторений выбросов напряжения, а также их длительность. Если она слишком мала для конкретной цепи, защитный элемент быстро придет в негодность из-за перегрева. Поэтому, чтобы варистор работал безотказно в течение длительного времени, он должен обеспечивать эффективное рассеивание импульсной энергии при переходном процессе. Затем деталь должна быстро возвращаться в исходное состояние.

Преимущества и недостатки варисторов

Основными преимуществами нелинейного резистора является:

  • возможность работы под значительными нагрузками, а также на высокой частоте;

  • большой спектр применения;

  • простота использования;

  • надежность;

  • доступная стоимость.

Недостатком элемента является низкочастотный шум, создаваемый им при работе. Кроме того, его вольт-амперная характеристика в высокой степени зависит от температуры.

Варисторы: характеристики и параметры

Нелинейные резисторы, как и любые другие радиотехнические детали, обладают рядом отличительных характеристик. Основные параметры варисторов таковы:

  • классификационное номинальное напряжение. Это рабочее напряжение элемента, при котором он пропускает ток величиной 1 мА;

  • максимальное напряжение ограничения. Так называется напряжение, которое деталь способна выдержать без вреда для себя. Если этот показатель будет превышен, защитный элемент выйдет из строя;

  • максимальное постоянное напряжение. Это показатель постоянного напряжения, при достижении которого происходит резкое возрастание проходящего через деталь тока, и она выполняет стабилизирующую функцию;

  • максимальное переменное напряжение. Так называется показатель переменного напряжения, по достижении которого включается защитный режим нелинейного резистора;

  • допустимое отклонение. Этим термином обозначается выраженное в процентах отклонение разности потенциалов от величины классификационного напряжения.

  • время срабатывания. Это время, которое требуется находящемуся в высокоомном состоянии на переход в низкоомное;

  • максимальная поглощаемая энергия. Так обозначается максимальная величина импульсной энергии, которая может быть преобразована в тепловую без вреда для варистора.

Разобравшись с принципом работы нелинейного резистора и его основными параметрами, перейдем к заключительному вопросу – как можно проверить его исправность?

Как проверить варистор?

Существует 2 способа проверки работоспособности этого элемента:

При внешнем осмотре корпусной части можно увидеть потемнения, трещины или следы подгорания, по которым можно сделать вывод о том, что деталь непригодна к эксплуатации. Если визуально недостатков не заметно, но исправность элемента вызывает сомнения, придется воспользоваться тестером (мультиметром) или омметром. Разберемся, как проверить варистор мультиметром. Главным критерием здесь является сопротивление детали – чем оно больше, тем лучше. Элемент с низким сопротивлением подлежит замене. Стоит отметить, что пробитый варистор, как правило, легко определить путем визуального осмотра, даже не пользуясь тестером. Кроме того, когда поврежденная радиодеталь находится в цепи, предохранитель постоянно выбивает.

Для проверки необходимо:

  • отпаять один из выводов проверяемой детали. В противном случае прозвонка, скорее всего, не даст достоверного результата, так как пойдет по другим участкам цепи;

  • поставить переключатель тестера в режим замера сопротивления на максимум;

  • прикоснуться щупами прибора к выводам проверяемой детали;

  • снять показания индикатора (шкалы).

Измерять сопротивление нужно два раза, меняя полярность подключения тестера.

Проверка мультиметром позволяет точно определить, когда варистор находится в обрыве – в ходе измерения прибор будет показывать бесконечное сопротивление.

В интернет-магазине DIP8.RU можно приобрести по доступной цене различные радиодетали и элементы высокого качества, в том числе и варисторы. Весь товар сертифицирован. По всем вопросам, касающимся характеристик деталей и оформления заказа, вы можете обратиться по телефону, указанному в разделе «Контакты».


Азъ и буки радиоэлектроники. Пассивные компоненты. — Guitar Gear

Предисловие.

Собрать электронное устройство по готовой схеме не так уж сложно, можно практически ничего не смыслить в электронике, но обладать прямыми руками и старанием. Тем не менее, надобность в простейших знаниях приходит сама, когда электроника становится увлечением. Где же узнать самую необходимую информацию? Её приходится собирать по крупинкам: из учебников и статей, от единомышленников и учителей. Одна из этих крупинок сейчас перед вами. Здесь собрана необходимая информация о пассивных радиокомпонентах, и немножечко сверху. Пусть эта статья даст вам необходимый задел, и до многих других вещей вы додумаетесь сами.

Резистор.

Без резисторов нам никак. Резисторы есть в каждом устройстве, и их много. Резистор обладает электрическим сопротивлением, то есть затрудняет прохождение тока по цепи. Зачем он нужен? Чтобы понять это, для начала нужно выучить Закон Ома, основу основ электроники.

Закон Ома гласит:

Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка.

То есть, всё более чем логично. Прикладываем большее напряжение к резистору, и через него начинает течь больший ток. Чем сильнее резистор сопротивляется току, тем меньший ток через него протечёт. Представьте резистор как водопроводный кран – чем больший напор создаётся станцией, тем быстрее потечёт вода через приоткрытый кран. Закроете кран (сопротивление равно бесконечности) – и вода не течёт.

Кстати, можно очень быстро запомнить этот закон. Вот вам хитрая треугольная диаграмма. Нужно закрыть искомую величину, и два других символа дадут формулу для её вычисления. Спасибо Википедии.

Теперь нужно понять, что такое падение напряжения.

Если через резистор течёт ток, то на его концах присутствует определённое напряжение. Посмотрите на эту схему:

Три одинаковых резистора по одному Ому, соединённые последовательно. Сопротивление всей цепочки равно сумме сопротивлений этих резисторов, то есть 3 Ома. Напряжение, приложенное к ней — 3 В. Как следует из закона Ома, через этот участок цепи течёт ток в 1 Ампер. Теперь разобьём этот участок на два: первый участок с первым резистором, и второй со вторым и третьим резисторами. Как мы помним, через цепь течёт ток 1 А. Он будет одинаковым по всей цепи. Выразим из закона Ома напряжение:

U=I*R

Подставим в формулу сопротивление первого участка и ток, и получим, что напряжение на его концах равно 1 В. Если подставим сопротивление второго участка, получим 2 В. Эти числа равны падению напряжения на этих участках. То есть на первом участке падает 1 В, и второму «остаётся» только два. И наоборот, на втором участке падает 2 В, первому остаётся 1 В. А какое падение напряжения на каждом из резисторов? Правильно, 1 В. Обратите внимание, в сумме всегда получится 3 В. И для каждого из этих участков выполнится отношение:

Вот вам и первое применение – делитель напряжения. Посмотрите на схему. На ней появилась «земля». Грубо говоря, это точка отсчёта в схеме. Все напряжения на схеме указываются именно относительно этой точки.

Подадим на вход схемы напряжение. Пусть его уровень равен U. Через резисторы в «землю» течёт ток  . Напряжение же на выходе этой цепочки, то есть напряжение падения на R2, равно:

Подставьте туда значения по 1 Ом, и получите, что напряжение ослабляется в 2 раза.

Хочу заметить, что делитель – это частный случай сумматора напряжений с одним «входом». Кроме того, делитель напряжения лежит в основе усилительных каскадов и частотных фильтров. При этом один или оба резистора заменяются на транзисторы, конденсаторы, индуктивности и т.д. Но об этом позже.

Как узнать сопротивление последовательной цепочки резисторов — я уже говорил. Нужно просто сложить сопротивления резисторов.

При параллельном соединении другой подход:

Резисторы имеют всего 2 параметра — сопротивление и мощность. Имеется в виду предельная мощность, которая может выделяться на нагреваемом током резисторе, не причиняя ему вреда.

Конденсатор.

Конденсатор – второе по популярности устройство. Он состоит из двух электродов и диэлектрика между ними. Обладает ёмкостью (С), измеряемой в Фарадах. Упрощённо принцип действия можно представить так. На каждой обкладке имеется запас электронов. Если приложить к обкладкам разность потенциалов, то с одной обкладки часть электронов уйдёт, на другой же обкладке появится избыток электронов. То есть первая зарядится положительно, а вторая отрицательно. Между обкладками появится электростатическое поле, в виде которого и хранится энергия. Стоит замкнуть обкладки проводником, и избыток электронов устремится на положительно заряженную обкладку.

Как следует из конструкции, конденсатор не может проводить постоянный ток, ведь он по сути является разрывом в цепи. Зато он прекрасно проводит переменное напряжение. И чем выше частота, тем меньшее сопротивление он оказывает. Это сопротивление называется реактивным и посчитать его можно по следующей формуле:

Подставим конденсатор в делитель напряжения вместо одного из резисторов.

При высокой частоте, реактивное сопротивление конденсатора мало, и образующийся делитель значительно ослабляет уровень сигнала. Зато низкие частоты пропускаются почти без изменений. Это фильтр низких частот (ФНЧ). Частный его случай используется для фильтрации питания. При этом, ёмкость велика, а сопротивление резистора очень мало или он вообще отсутствует. Пульсации питания при этом уходят прямиком в землю.

Изменим конструкцию:

Теперь фильтр пропустит высокие частоты, и отфильтрует низкие. Это фильтр высоких частот (ФВЧ). Частный его случай – разделительный конденсатор: ёмкость конденсатора мала, сопротивление резистора наоборот велико. Очень часто роль резистора выполняет входное сопротивление следующего каскада. Этот каскад срезает только самые низкие частоты, не несущие полезной информации (инфразвук), и избавляет от постоянной составляющей. Хотя, иногда он используется одновременно и для среза басов, например, перед ограничительным каскадом. Постоянная составляющая на выходе цепочки будет равна напряжению в точке, к которой подключен резистор, в данном случае ноль (напряжение «земли»).

Частота среза этих фильтров считается по формуле:

Если поймёте этот принцип, то сможете разобраться в работе практически любого темброблока. Нужно лишь знать три вещи:

  • формулу реактивного сопротивления конденсатора XC;
  • конденсаторы заменяются резисторами сопротивлением XC;
  • закон Ома.

Кроме того, существует много разновидностей фильтров – Т-мост, двойной Т-мост, мост Вина и т.д. Все эти фильтры считаются пассивными, поскольку не имеют в составе активных компонентов.

В то время, как сопротивление резисторов мы чаще считаем в килоомах, ёмкость чаще измеряется в нанофарадах. Ёмкость в один Фарад воистину огромна, и на практике вы с ними не столкнётесь.

Конструкции конденсаторов различны. Самая простая – когда электроды делаются из полосок фольги, между полосками прокладывается диэлектрик, и всё это сворачивается в плотный рулет. В качестве диэлектрика используется бумага (металлобумажные конденсаторы) или плёнка из разных сортов пластика (плёночные). Последние пользуются почётом и уважением за низкие искажения и часто используются в аудиотехнике.

Керамические конденсаторы имеют многослойную конструкцию. В них чередуются тонкие керамические пластинки и пластинки диэлектриков. Они могут иметь как очень малую (единицы пикофарад), так и очень большую ёмкость, на настоящий момент рекордсмен – 100 микрофарад в корпусе примерно 3х5х1 мм. К сожалению, такие конденсаторы часто микрофонят и искажают сигнал. Рекомендуются к применению в цифровой электронике, но не в аудио сфере, кроме некоторых случаев. Например, они неплохо фильтруют высокочастотные помехи, и ими можно шунтировать электролитический конденсатор, фильтрующий питание.

Если нужна высокая ёмкость, то применяются электролитические конденсаторы.

В электролитических конденсаторах два электрода, изготовленные из фольги, погружены в проводящую жидкость, электролит. Роль диэлектрика выполняет тончайший оксидный слой на одном из электродов. Именно его толщина позволяет добиться высокой ёмкости. К сожалению, пара метал-оксид является полупроводником, и пропускает ток в одном направлении. Поэтому электролитические конденсаторы полярны, за исключением специальных моделей. Есть также танталовые электролитические конденсаторы. В них покрыт оксидной плёнкой пористый танталовый электрод, имеющий большую площадь поверхности при скромных размерах. Поры заполнены вторым электродом. Кстати, электролитические конденсаторы являются самыми ненадежными элементами, уступая лишь соединительным разъемам и потенциометрам. Наиболее частая причина поломки компьютерной техники — как раз надувшийся конденсатор.

Это те типы конденсаторов, с которыми придётся столкнуться, работая со звуковым оборудованием. В действительности их гораздо больше. Рекомендую прочитать полезную статью по данной теме.

Конденсаторы обладают двумя характеристиками: ёмкость и напряжение пробоя. При этом напряжении пробивается слой диэлектрика, и конденсатор выходит из строя. Это может повлечь за собой печальные последствия. Например, если в ламповом преампе пробивается один из проходных конденсаторов, на сетку одной из ламп сразу поступает значительное напряжение возможно, напрямую с анода предыдущей. Формируется очень громкий хлопок, усилитель или динамик могут быть повреждены, не говоря уже о ваших ушах. Если пробивается входной разделительный конденсатор, высокое напряжение поступает в обратном направлении — в гитару или вашу любимую Край Бэби за двести долларов. Наконец, высоковольтные электролитические конденсаторы просто эффектно взрываются, уничтожая лампы, пальцы, глаза, оказавшиеся поблизости. При первом включении усилителей, использующих высокое напряжение, рекомендуется держаться от них подальше.

Индуктивность.

Она же катушка индуктивности или дроссель. Используется редко, поэтому упомяну лишь то, что она является полной противоположностью конденсатора. Катушка пропускает низкие частоты, но сопротивляется высоким частотам. Единица измерения индуктивности — Генри. Формула реактивного сопротивления:

Как видите, это лишь перевернутая формула реактивного сопротивления конденсатора.

Индуктивности применяются в основном для фильтрации питания. Очень редко, но все же встречается в темброблоках. Наиболее известное применение — в качестве одного из элементов квакушек, например Dunlop Cry Baby.

На сегодня это всё. Надеюсь, мои единомышленники разовьют тему дальше.

Всем успехов!

Сопротивление резистора в цепи эмиттера.

Резистор в цепи эмиттера биполярного транзистора задает нагрузочную прямую усилителя наряду с резистором в цепи коллектора. Схема усилителя показана на рисунке1.

Рисунок 1 — Схема усилителя

На рисунке 2 а показано семейство выходных вольт амперных характеристик биполярного транзистора подключенного по схеме с общим эмиттером. На этой характеристике показаны две нагрузочные прямые. Верхняя — нагрузочная прямая для случая когда в схеме отсутствует резистор Rэ, нижняя когда присутствует. 

Рисунок 2 — а) семейство выходных характеристик, б) входная характеристика

Нагрузочная прямая показывает как может изменяться ток коллектора и напряжение коллектор-эмиттер транзистора. В один момент времени, в зависимости от тока базы Iб, ток коллектора Iк (как и напряжение коллектор-эмиттер Uкэ) имеет одно значение. Это значение Iк и соответствующее ему значение Uкэ называется рабочей точкой. Рабочая точка может находится только на нагрузочной прямой и не выше той точки которой соответствует напряжение насыщения и не ниже той точки которой соответствует напряжение отсечки. Рабочая точка может быть задана разными способами например делителем на резисторах так как в схеме приведенной в статье усилитель постоянного тока на кт315 (там делитель состоит из резисторов Rд1 и Rд2). Положение рабочей точки может заметно меняться при изменении температуры транзистора так как сопротивление полупроводников, используемых в транзисторах, зависит от температуры. Стабильность положения рабочей точки может быть очень важна. Для повышения стабильности этой точки, в усилитель, может быть введена отрицательная обратная связь. Резистор Rэ создает отрицательную обратную связь.

При увеличении температуры увеличивается ток эмиттера Iэ. При увеличении тока эмиттера Iэ увеличивается напряжение на резисторе в цепи эмиттера URэ (т.к. URэ=Iэ·Rэ). Напряжение база-эмиттер Uбэ связано с напряжением на резисторе в цепи эмиттера URэ соотношением: Uбэ=Uвх-URэ. Это соотношение показывает что чем больше напряжение на резисторе в цепи эмиттера URэ тем меньше напряжение база-эмиттер при неизменном напряжении на входе Uвх. Ток базы Iб связан с напряжением Uбэ входной вольт амперной характеристикой (рисунок 2 б). Из характеристики на рисунке 2 б видно что ток базы Iб прямо пропорционален напряжению Uбэ. Следовательно чем больше напряжение Uбэ тем больше ток Iб и наоборот. Ток эмиттера прямо пропорционален току базы (Iэ=Iб·h31э).  С учётом вышеизложенного получается что введение в цепь эмиттера резистора приводит к тому что при увеличении тока базы ток эмиттера (а следовательно и ток коллектора) увеличивается меньше чем в случае когда этого резистора нет.


Резисторы

в схемах — Резюме — Гипертекст по физике

Резисторы в схемах — Резюме — Гипертекст по физике

Сводка

  • Основными компонентами простой схемы являются…
    • источник напряжения или разности потенциалов ( В, ), например аккумулятор, источник питания, солнечная батарея и т. Д.
    • — устройство с сопротивлением ( R ), такое как свет, обогреватель, двигатель, телевизор и т. Д., Обозначенное общим названием , резистор .
    • проводов с незначительным сопротивлением для передачи тока ( I ) по замкнутому контуру от источника напряжения до резистора и обратно.

  • Сохранение заряда в контуре
    • Ток, текущий в компонент, равен току, текущему на выходе.
  • Сохранение энергии в цепи
    • Когда ток течет через источник напряжения, он испытывает повышение напряжения.
    • Когда через резистор протекает ток, на нем падает напряжение.
    • Когда ток течет по цепи, напряжение не изменяется.
  • Компоненты в последовательной цепи соединены по единому пути.
    • В последовательной цепи ток везде одинаковый .

      I с = I 1 = I 2 = I 3 =… = I i

    • В последовательной цепи напряжение делит , так что увеличение напряжения, подаваемое источником напряжения, равно сумме падений напряжения на резисторах.

      В с = В 1 + В 2 + В 3 +… = ∑ В i

    • В последовательной цепи общее сопротивление равно сумме отдельных сопротивлений.

      R с = R 1 + R 2 + R 3 +… = ∑ R i

      • Сопротивление увеличивается (и уменьшается ток), когда резисторы добавляются последовательно к источнику постоянного напряжения.
  • Компоненты в параллельной цепи лежат в независимых ветвях.
  • Метров в цепях
    • Ток измеряется амперметром .
      • Амперметр подключается последовательно к элементу цепи или части исследуемой цепи.
      • Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление, поэтому он не увеличивает сопротивление и не снижает ток.
      • Обозначение амперметра — заглавная буква A⃝ в кружке.
    • Напряжение измеряется вольтметром .
      • Вольтметр подключается параллельно элементу цепи или участку исследуемой цепи.
      • Идеальный вольтметр имеет бесконечное сопротивление, чтобы не уменьшать сопротивление и не увеличивать ток (чтобы не происходило короткое замыкание).
      • Обозначение вольтметра — заглавная буква V⃝ в кружке.
    • Сопротивление измеряется омметром .
      • Омметр объединяет блок питания с амперметром и вольтметром.
      • Омметр «вычисляет» сопротивление по отношению напряжения к току.
      • Омметр представляет собой заглавную греческую букву Ω⃝ (омега) в круге.

Нет постоянных условий.

  1. Механика
    1. Кинематика
      1. Движение
      2. Расстояние и перемещение
      3. Скорость и скорость
      4. Разгон
      5. Уравнения движения
      6. Свободное падение
      7. Графики движения
      8. Кинематика и расчет
      9. Кинематика в двух измерениях
      10. Снарядов
      11. Параметрические уравнения
    2. Динамика I: Сила
      1. Силы
      2. Сила и масса
      3. Действие-реакция
      4. Масса
      5. Динамика
      6. Статика
      7. Трение
      8. Силы в двух измерениях
      9. Центростремительная сила
      10. Кодовые рамки
    3. Энергия
      1. Работа
      2. Энергия
      3. Кинетическая энергия
      4. Потенциальная энергия
      5. Сохранение энергии
      6. Мощность
      7. Машины простые
    4. Dynamics II: Импульс
      1. Импульс и импульс
      2. Сохранение импульса
      3. Импульс и энергия
      4. Импульс в двух измерениях
    5. Вращательное движение
      1. Кинематика вращения
      2. Инерция вращения
      3. Вращательная динамика
      4. Вращательная статика
      5. Угловой момент
      6. Энергия вращения
      7. Прокат
      8. Вращение в двух измерениях
      9. Сила Кориолиса
    6. Планетарное движение
      1. Геоцентризм
      2. Гелиоцентризм
      3. Вселенская гравитация
      4. Орбитальная механика I
      5. Гравитационная потенциальная энергия
      6. Орбитальная механика II
      7. Плотность вытянутых тел
    7. Периодическое движение
      1. Пружины
      2. Генератор простых гармоник
      3. Маятники
      4. Резонанс
      5. Эластичность
    8. Жидкости
      1. Плотность
      2. Давление
      3. Плавучесть
      4. Расход жидкости
      5. Вязкость
      6. Аэродинамическое сопротивление
      7. Режимы потока
  2. Теплофизика
    1. Тепло и температура
      1. Температура
      2. Тепловое расширение
      3. Атомная природа вещества
      4. Закон о газе
      5. Кинетико-молекулярная теория
      6. Фазы
    2. Калориметрия
      1. Явное тепло
      2. Скрытое тепло
      3. Химическая потенциальная энергия
    3. Теплопередача
      1. Проводимость
      2. Конвекция
      3. Радиация
    4. Термодинамика
      1. Тепло и работа
      2. Диаграммы давление-объем
      3. Двигатели
      4. Холодильники
      5. Энергия и энтропия
      6. Абсолютный ноль
  3. Волны и оптика
    1. Волновые явления
      1. Природа волн
      2. Периодические волны
      3. Интерференция и суперпозиция
      4. Интерфейсы и барьеры
    2. Звук
      1. Природа звука
      2. Интенсивность
      3. Эффект Доплера (звук)
      4. Ударные волны
      5. Дифракция и интерференция (звук)
      6. Стоячие волны
      7. ударов
      8. Музыка и шум
    3. Физическая оптика
      1. Природа света
      2. Поляризация
      3. Эффект Доплера (светлый)
      4. Черенковское излучение
      5. Дифракция и интерференция (свет)
      6. Тонкопленочная интерференция
      7. Цвет
    4. Геометрическая оптика
      1. Отражение
      2. Преломление
      3. Зеркала сферические
      4. Сферические линзы
      5. Аберрация
  4. Электричество и магнетизм
    1. Электростатика
      1. Электрический заряд
      2. Закон Кулона
      3. Электрическое поле
      4. Электрический потенциал
      5. закон Гаусса
      6. Проводников
    2. Электростатические приложения
      1. Конденсаторы
      2. Диэлектрики
      3. Батареи
    3. Электрический ток
      1. Электрический ток
      2. Электрическое сопротивление
      3. Электроэнергия
    4. цепей постоянного тока
      1. Резисторы в цепях
      2. Батареи в цепях
      3. Конденсаторы в цепях
      4. Правила Кирхгофа
    5. Магнитостатика
      1. Магнетизм
      2. Электромагнетизм
      3. Закон Ампера
      4. Электромагнитная сила
    6. Магнитодинамика
      1. Электромагнитная индукция
      2. Закон Фарадея
      3. Закон Ленца
      4. Индуктивность
    7. цепей переменного тока
      1. Переменный ток
      2. RC цепи
      3. Цепи РЛ
      4. Цепи LC
    8. Электромагнитные волны
      1. Уравнения Максвелла
      2. Электромагнитные волны
      3. Электромагнитный спектр
  5. Современная физика
    1. Теория относительности
      1. Пространство-время
      2. Масса-энергия
      3. Общая теория относительности
    2. Quanta
      1. Излучение черного тела
      2. Фотоэффект
      3. Рентгеновские снимки
      4. Антиматерия
    3. Волновая механика
      1. Волны материи
      2. Атомарные модели
      3. Полупроводники
      4. Конденсированные вещества
    4. Ядерная физика
      1. Изотопы
      2. Радиоактивный распад
      3. Период полураспада
      4. Энергия связи
      5. Деление
      6. Fusion
      7. Нуклеосинтез
      8. Ядерное оружие
      9. Радиобиология
    5. Физика элементарных частиц
      1. Квантовая электродинамика
      2. Квантовая хромодинамика
      3. Квантовая динамика вкусов
      4. Стандартная модель
      5. Помимо стандартной модели
  6. Фонды
    1. шт.
      1. Международная система единиц
      2. Гауссова система единиц
      3. Британо-американская система единиц
      4. Разные единицы
      5. Время
      6. Преобразование единиц
    2. Измерение
      1. Значащие цифры
      2. По порядку величины
    3. Графики
      1. Графическое представление данных
      2. Линейная регрессия
      3. Подгонка кривой
      4. Исчисление
    4. Векторы
      1. Тригонометрия
      2. Сложение и вычитание векторов
      3. Векторное разрешение и компоненты
      4. Умножение векторов
    5. ссылку
      1. Специальные символы
      2. Часто используемые уравнения
      3. Физические константы
      4. Астрономические данные
      5. Периодическая таблица элементов
      6. Люди в физике
  7. Назад дело
    1. Предисловие
      1. Об этой книге
    2. Связаться с автором
      1. гленнелерт.сша
      2. Behance
      3. Instagram
      4. Твиттер
      5. YouTube
    3. Аффилированные сайты
      1. hypertextbook.com
      2. midwoodscience.org

резисторов серии

Электрические цепи используются в авиакосмической технике, от систем управления полетом до приборов в кабине и двигателей системы управления, чтобы аэродинамическая труба приборостроение и эксплуатация.Самая простая схема включает один резистор и источник электрического потенциала или напряжения . Электроны проходят через схема вырабатывает тока электричества. Сопротивление, напряжение и ток связаны друг с другом соотношением Закон Ома. Обычно в практической схеме используется более одного резистора. При анализе сложной схемы мы часто можем группировать компоненты вместе и разработать схему замещения .При анализе схем с несколько резисторов, мы должны определить, подвержены ли резисторы какое-то напряжение или такой же ток. Несколько резисторов в параллельная цепь подвергаются одинаковому напряжению. Несколько резисторов в Цепь серии подвергаются одинаковому току. На этой странице мы обсуждаем эквивалентную схему для резисторов последовательно.

На рисунке изображена схема, состоящая из источника питания и трех резисторов. соединены последовательно.Если обозначить сопротивление R , ток i и напряжение В , то закон Ома гласит, что для каждого резистора в цепи:

V = i R

я = V / R

Если рассматривать каждый резистор по отдельности, каждый резистор имеет свой ток. ( i1 , i2 и i3 ), сопротивление ( R1 , R2 и R3 ), и напряжение ( V1 , V2 и V3 ).Резисторы соединены между собой в узлах . Узлы обозначены маленькие кружочки на фигуре. Для этой схемы есть четыре узла, соединяющие три резистора и источник питания. В каждом узле ток, поступающий в узел должен равняться току, выходящему из узла, в соответствии с законом Фарадея . При таком расположении резисторов есть только один провод, входящий и выходящий каждый узел. Следовательно, ток через каждый резистор должен быть одинаковым.

я = я1 = я2 = я3

Падение напряжения на каждом резисторе определяется законом Ома:

V1 = i R1

V2 = я R2

V3 = i R3

Сумма падений напряжения на каждом резисторе должна равняться подаваемому напряжению. по источнику питания:

V = V1 + V2 + V3

Теперь мы знаем напряжение, сопротивление и ток в каждой части цепи.

Если бы мы построили эквивалентную схему, как показано в правом нижнем углу, мы бы имеют одинаковое напряжение В , такой же ток от источника питания ie = i , и один эквивалентный резистор Re . Для нашей эквивалентной схемы закон Ома указывает, что:

V = i Re

Мы можем определить значение Re , используя развитые выше соотношения и немного алгебры:

я Re = я R1 + я R2 + я R3

Re = R1 + R2 + R3

Мы можем использовать эти знания о цепи последовательного резистора для анализа Мост Уитстона схема, которая используется для контроля температуры в аэродинамической трубе баланс сил используя электронные тензодатчики.


Навигация ..

Руководство для начинающих Домашняя страница

Электронные компоненты — резисторы | FDA

[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]

ОТДЕЛ. ЗДРАВООХРАНЕНИЯ, ОБРАЗОВАНИЯ И
WELFARE ОБЩЕСТВЕННАЯ СЛУЖБА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ
АДМИНИСТРАЦИЯ ПРОДУКТОВ И НАРКОТИКОВ
* ORA / ORO / DEIO / IB *

Дата: 16.01.78 Номер: 31
Связанные программные области:
Радиологическое здоровье


ITG ТЕМА: ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ — РЕЗИСТОРЫ

Эта ITG была написана для ознакомления исследователя с одним из электронных компонентов, обычно используемых в медицинских устройствах.Этот ITG охватывает теорию, применение и тестирование резистора, а также некоторые конструктивные особенности, которые следует учитывать при использовании резисторов. Если к этому подходу проявится достаточный интерес, дополнительные компоненты будут рассмотрены в будущих выпусках ITG.

Теория

Резисторы

— это устройства, специально изготовленные для обеспечения постоянного или переменного сопротивления, подходящего для конкретной области применения электрической цепи. Функцию резистора или сопротивления можно просто объяснить, используя аналогию между переменным резистором в последовательной цепи с дополнительными постоянными резисторами и клапаном в ватерлинии.Предположим, что у нас есть единственный регулируемый клапан в водопроводе, подключенном к источнику воды под некоторым давлением. Как вы знаете, мы можем уменьшить или увеличить поток воды через линию, частично закрывая или открывая клапан. Точно так же, если у нас есть регулируемое сопротивление в электрической цепи, мы можем эффективно уменьшить или увеличить ток в цепи, увеличивая или уменьшая сопротивление цепи. Давление воды в водопроводе аналогично напряжению в электрической цепи. По мере того, как мы постепенно открываем водяной клапан, поток воды увеличивается, а перепад давления на клапане уменьшается до тех пор, пока не будет значительной разницы давлений между каждой стороной клапана, когда водяной клапан полностью открыт.Точно так же, когда мы уменьшаем сопротивление переменного резистора (открываем клапан), разность напряжений на резисторе уменьшается до тех пор, пока мы не достигнем конца сопротивления (где, по сути, происходит короткое замыкание), не будет заметной разницы напряжений на резисторе. резистор. Разница напряжения на резисторе в любой момент времени называется «падением напряжения». По мере того, как клапан постепенно закрывается, перепад давления на клапане увеличивается до тех пор, пока при полностью закрытом клапане и отсутствии потока воды перепад давления на клапане не станет таким же, как давление в источнике.Точно так же предположим, что у нас есть резистор, который можно настроить на очень большое значение. По мере увеличения сопротивления разность напряжений на сопротивлении увеличивается до тех пор, пока при максимальном значении резистора (представляющем разомкнутую цепь) ток через резистор практически не протекает, а напряжение на резисторе не будет таким же, как и на источнике напряжения. . Абсолютная достоверность приведенной аналогии зависит от других схемных факторов, но аналогия достаточно близка для нашего использования.

Вероятно, самая простая формула, которую нужно усвоить при работе с электричеством, — это закон Ома -.

Напряжение (В) = ток (I) X сопротивление (R)

Другой способ записать закон Ома —

Напряжение (В) Ток (I) = ————— Сопротивление (R)

Используя эту формулу, легко увидеть, что по мере уменьшения общего сопротивления (R) (при условии постоянного напряжения) ток (I) будет увеличиваться. И наоборот, с увеличением сопротивления ток будет уменьшаться.Соответственно, единицей измерения сопротивления являются омы. Напряжение — это электродвижущая сила, и в приведенных формулах иногда может обозначаться буквой «Е».

Приложение

Резисторы

используются, чтобы сделать выход одной цепи совместимым с входом другой (согласование импеданса), чтобы ввести сопротивление в электрическую или электронную цепь, чтобы установить количество используемого тока (нагрузка), установить рабочие уровни напряжения и тока. для активных компонентов, таких как транзисторы (смещение), а также для ограничения протекания тока и снижения напряжения для многих других приложений.Регулятор громкости автомобильного радио, телевизора или стереосистемы представляет собой регулируемый резистор.

Типы резисторов

Существует два основных типа резисторов в зависимости от режима работы; фиксированные и переменные. Как следует из названий, постоянный резистор имеет фиксированное значение, а переменный резистор можно изменять или настраивать на разные значения сопротивления. Схематические обозначения для постоянных и переменных резисторов следующие:

(Обозначения)

(размер изображения 5 КБ)

Имеющиеся в продаже резисторы, обычно используемые в медицинских устройствах, можно подразделить на три основных типа в зависимости от технологии изготовления; композиция, проволока и пленка.Эти базовые технологии резисторов различаются по размеру, стоимости и электрическим характеристикам. Тип, который выбирается для конкретной конструкции, зависит от ограничений по размеру и необходимых электрических параметров, а также от среды, в которой, как ожидается, будет работать резистор. Некоторые из них лучше других для конкретных целей, ни один отдельный тип не обладает всеми лучшими характеристиками.

Состав — Составные резисторы, вероятно, являются наиболее распространенными резисторами, которые изготавливаются путем объединения резистивного материала, такого как углерод, со связующим.Связующее используется для удержания углерода вместе, так что ему можно формовать или придавать различные желаемые формы.

Из-за несоответствий в материалах и методах, используемых при производстве резисторов, все резисторы имеют указанное допустимое отклонение (указанное в процентах) изготовленного значения от указанного «номинального» значения при указанных условиях окружающей среды (обычно при 25 ° C). Это указанное отклонение называется «допуском». Каждый резистор имеет определенный диапазон допуска, в котором значение сопротивления может изменяться; где-нибудь примерно от 0.От 1% до 20% от номинальной стоимости. Большинство применений резисторов допускают отклонения допусков, но для резисторов, используемых в критических положениях, где необходим жесткий или ограниченный допуск сопротивления, любое изменение параметров, которое приводит к их отклонению за пределы выбранных значений, может привести к дефектному продукту (± 1% или меньше будет считаться жестким допуском).

Составной резистор считается резистором общего назначения. Обычно композиционные резисторы доступны с допуском от ± 5% до ± 20%.Составные резисторы не следует использовать в критических приложениях, где можно ожидать изменений окружающей среды. Воздействие влажности, температуры и давления, а также нормальное старение может привести к тому, что состав резистора может отличаться на ± 15% или более за пределами указанного диапазона допусков.

С проволочной обмоткой — резистор с проволочной обмоткой считается одним из самых стабильных резисторов с коммерчески доступными допусками до ± 0,1%. Проволочные резисторы конструируются путем наматывания резистивного провода вокруг изолированной формы и покрытия конечного продукта изоляционным материалом.

Пленка

— Пленочные резисторы изготавливаются путем нанесения тонкого слоя резистивного материала на изолированную форму. Наиболее часто используемые пленочные резисторы можно разделить на типы в зависимости от используемых материалов: углеродная пленка, металлический сплав и металлооксид. Один популярный металлопленочный резистор изготавливается путем нанесения металлической пленки на керамический цилиндр. Одним из обычно используемых материалов для этих резисторов является металлокерамика. Кермет представляет собой комбинацию керамических и металлических материалов, отсюда и название кермет.’

Одной из последних технологий создания пленочных резисторов является производство толстых и тонких пленочных резисторов, которые используются в микроэлектронных и гибридных схемах. Толстопленочные резисторы формируются путем нанесения резистивной металлической пасты или краски по трафарету на основу почти так же, как это делается при шелкографии. Обычно резистивные материалы считаются собственностью. Тонкопленочные резисторы образуются путем осаждения из паровой фазы тонкого слоя резистивного материала на основу. Толстые и тонкопленочные резисторы обычно подгоняются до определенного значения путем травления резистивного материала с помощью лазера, пескоструйной обработки и т. Д.

Большинство составных и проволочных постоянных резисторов имеют цилиндрическую форму с осевыми выводами. Толстые и тонкопленочные резисторы производятся различных форм и размеров. Сети пленочных резисторов упаковываются в пластиковые двухрядные корпуса (DIP), однорядные пакеты (SIP), плоские корпуса и круглые металлические корпуса, идентичные тем, в которых упакованы интегральные схемы. Отдельные резисторы могут быть упакованы в виде чипов и таблеток. Микросхема в микроэлектронике — это любой небольшой (обычно квадратный или продолговатый) кусок материала, содержащий схему или компонент.Толстопленочные резисторы обычно используются в гибридных схемах, где они наносятся непосредственно на подложку схемы. Подложка — это крошечная платформа, на которой размещены схемы. Толстые и тонкопленочные резисторы нашли множество применений при разработке микроэлектроники, поскольку их можно сделать меньше, чем резисторы других сопоставимых типов. Пленочные резисторы часто используются в критических местах схемотехники. Их можно приобрести в готовом виде с минимальным допуском ± 0,1%, они мало изменяются в стоимости при изменении температуры и обычно стабильны при изменении влажности и давления.

Силовые резисторы — силовые резисторы должны пропускать большой ток и впоследствии рассеивать много тепла. Следовательно, они обычно больше, чем те, которые рассчитаны на меньшее количество тока. Силовые резисторы обычно заключены в материалы, которые способствуют отводу тепла, и обычно проектируются таким образом, чтобы их можно было установить на радиаторе или шасси оборудования для облегчения отвода тепла за счет теплопроводности. Обычные силовые резисторы могут быть составными, проволочными или пленочными.

Переменные резисторы — Переменный резистор обычно называют «горшком»; имеется в виду потенциометр. Потенциометр содержит элемент из непрерывного резистивного материала со скользящим контактом, который пересекает элемент по круговой или прямой линии, в зависимости от типа потенциометра. Обычно он регулируется валом, соединенным с круговой шкалой или винтом с накатанной головкой, либо с помощью отвертки или регулировочного инструмента. Переменные резисторы могут быть проволочными, композиционными или пленочными. Маленькие прецизионные регулируемые резисторы называются «подстроечными резисторами» и используются для точной настройки в слаботочных приложениях.Переменные резисторы, которые сконструированы так, чтобы выдерживать большие значения тока или мощности, называются «реостатами» и обычно используются для регулировки скорости двигателя и температуры печи и нагревателя.

Резисторы

обычно имеют маркировку, указывающую значение, допуск, а иногда и состав и рейтинг надежности. Рейтинг надежности выражается в процентах отказов на 1000 часов работы. Эти значения могут быть записаны на резисторах или могут иметь цветовой код, как показано на резисторе из углеродного состава на Рисунке 1.(Рисунок) Цветовой код обычно представлен четырьмя или пятью цветными полосами (представленными в виде вариаций цветовых оттенков на черно-белой фотографии) вокруг корпуса резистора. Интерпретация этого цветового кода приведена в таблице 1. Приведенный цветовой код является общим кодом военного стандарта для цветных полос или точек, используемых на электронных компонентах и ​​используемых большинством производителей.

На рисунке 2 (рисунок) показаны некоторые типы резисторов, обычно используемых в схемах медицинских устройств. Как видите, металлические пленочные, проволочные и композиционные резисторы слева выглядят практически одинаково.Это делает чрезвычайно трудным определение конструкции резистора простым наблюдением, если наблюдатель не знаком с продуктом производителя. Разница в размере в пределах каждой показанной группы резисторов связана с изменением номинальной мощности и ее значения. Обычно в резисторе одного типа, чем выше номинальная мощность (ватт), тем больше резистор. Например, номинальная мощность показанных резисторов из углеродного состава варьируется от 1/4 Вт (показано наименьшее значение) до 2 Вт (показано наибольшее значение). Но конкретная мощность в одном типе резистора может быть больше или меньше, чем такая же мощность в другом типе.Например, самый большой из показанных резисторов из углеродного состава составляет 2 Вт, в то время как мощность резистора с проволочной обмоткой, расположенного непосредственно над ним, составляет 3 Вт, хотя углеродный резистор немного больше, чем резистор с проволочной обмоткой.

Таблица I — Код цветовой маркировки (MIL-STD-1285A)

1-й цвет 2-й цвет 3-й цвет 4-й цвет 5-й цвет, отказ

Цвет 1-е число 2-е число Множитель Уровень допуска Символ

Черный 0 0 1 ± 20% L (Как указано)

Коричневый 1 1 10 ± 1% M (1% / 1000)

Красный 2 2100 ± 2% P (0.1% / 1000)

Оранжевый 3 3 1000 R (0,01% / 1000)

Желтый 4 4 10,000 S (0,001% / 1000)

Зеленый 5 5 100 000

Синий 6 6 1000000

Фиолетовый 7 7 10,000,000

Серый 8 8 —

Белый 9 9 —

Золото — — — ± 5%

Серебро — — — ± 10%

Определите значение, начиная с цвета, ближайшего к концу резистора. Если цвета равноудалены от обоих концов, начните с конца, наиболее удаленного от золотой или серебряной полосы (допуск).

(размер изображения 1 КБ)

Тестирование

Предлагаемые GMP для медицинских устройств потребуют, чтобы электронные компоненты, когда это необходимо, подвергались проверке, отбору образцов и тестированию на соответствие спецификациям. Если готовое устройство является критическим устройством, а резистор используется в критическом положении, предлагаемые GMP потребуют индивидуального тестирования критических партий резисторов либо 100%, либо на основе выборки. Следующие ниже тесты резисторов могут проводиться в плановом порядке производителями критически важных медицинских устройств.

Значение сопротивления — значение резистора измеряется с помощью омметра или резистивного моста, чтобы убедиться, что значение сопротивления находится в пределах допуска, указанного в технических характеристиках резистора. Номиналы резисторов обычно указываются в Ом (X1), Киломах (X1000) или МОмах (X1000000). Типичные допуски составляют от ± 0,1% до ± 20%.

Устойчивость к растворителям — некоторые фирмы проводят испытание на устойчивость к растворителям, чтобы убедиться, что маркировка компонентов не обесцвечивается или не удаляется при воздействии производственных чистящих растворителей.Испытание также проводится для проверки того, что растворители не повредят материал или отделку компонента.

Паяемость — Цель теста на паяемость — определить, восприимчивы ли выводы компонентов к процессу пайки. В основном этот тест определяет, будет ли припой полностью прилипать к выводам компонентов.

Burn-in — Этот тест иногда проводится на толстых и тонкопленочных резисторах и цепях резисторов (см. ITG №19).

Предлагаемые GMP потребуют, чтобы все инструменты, используемые для измерения приемлемости компонентов, были откалиброваны в соответствии с письменными процедурами.

Режимы отказа

Отказ резистора считается электрическим обрывом, коротким замыканием или радикальным отклонением от технических характеристик резистора. Виды отказов зависят от типа конструкции. Резистор фиксированного состава обычно выходит из строя в разомкнутой конфигурации при перегреве или чрезмерном напряжении из-за удара или вибрации.

Чрезмерная влажность может вызвать повышение сопротивления. Резистор переменного состава может изнашиваться после длительного использования, а изношенные частицы могут вызвать короткое замыкание с высоким сопротивлением.Резисторы с проволочной обмоткой могут иметь разомкнутые обмотки из-за перегрева или напряжения или короткое замыкание обмоток из-за скопления грязи, пыли, разрушения изоляционного покрытия или высокой влажности. Пленочные резисторы выходят из строя по тем же причинам, что и проволочная обмотка и состав, но также выходят из строя из-за изменений в характеристиках резистивного материала, что приводит к уменьшению и увеличению значения сопротивления.

Рекомендации по проектированию

Следующая информация предоставлена, чтобы помочь исследователю в оценке отказов резисторов и правильного использования и встраивания резисторов в медицинское устройство.Это только рекомендации, поскольку нет официальных стандартов или правил, регулирующих эти области. Это некоторые из факторов, которые производитель должен учитывать на этапе проектирования, и если их не учитывать, они могут легко привести к неисправному устройству.

При оценке правильного использования резисторов в конструкции температура является одним из наиболее важных факторов, поскольку перегрев является основной причиной отказа резистора. Воздействие слишком большого количества тепла обычно не сразу, но если оно продолжительное, обычно приводит к ухудшению качества в течение определенного периода времени, пока в какой-то момент резистор не выйдет из строя, что обычно приводит к обрыву цепи.Если резистор является критическим компонентом, это может привести к катастрофическому отказу устройства, в которое он встроен.

Помимо воздействия окружающей среды, резисторы генерируют собственное внутреннее тепло, поскольку они оказывают сопротивление протеканию тока. Это внутреннее тепло представляет собой потерю энергии или мощности, которую резистор поглощает и рассеивает. Потери энергии измеряются в «ваттах», и каждый резистор оценивается в ваттах в зависимости от того, сколько мощности он может безопасно рассеивать.Эта «номинальная мощность» обычно устанавливается при температуре окружающей среды (обычно 25 ° C) и учитывает, насколько повысится внутренняя температура резистора при приложенной номинальной мощности.

Хотя большинство производителей электронных компонентов указывают электрические параметры своих продуктов при 25 ° C, очень немногие компоненты фактически работают при таких низких температурах после включения в работающее устройство. Это особенно верно в отношении цепей питания, например, используемых в источниках питания.Обычно электронные схемы медицинских устройств содержатся в каком-то корпусе. Комбинированное нагревание всех компонентов схемы внутри корпуса вскоре поднимает внутреннюю температуру воздуха значительно выше 25 C. Часто резистор является основным источником этого тепла, особенно когда используются резисторы большой мощности, когда блоки питания являются частью устройства. . Когда резисторы должны пропускать значительные токи, их следует размещать с учетом воздействия их собственного тепла на соседние компоненты.Тепло от горячего резистора может вызвать преждевременный выход из строя соседнего пограничного компонента. Силовые резисторы, которые должны рассеивать много тепла, должны иметь надлежащий отвод тепла и располагаться таким образом, чтобы охлаждающий воздух свободно циркулировал вокруг резисторов. Радиаторы обычно представляют собой металлические приспособления с «ламелями» или «лопатками», на которых устанавливаются компоненты, способствующие отводу тепла от устройства за счет теплопроводности. Иногда компоненты монтируются непосредственно на металлический корпус устройства, и корпус действует как радиатор.Иногда в дополнение к радиаторам необходим охлаждающий вентилятор. Предпочтительно, резисторы должны быть установлены так, чтобы рассеиваемое тепло могло быть немедленно отведено, а не передано через другие компоненты. Электронный компонент, работающий в прохладной среде, прослужит намного дольше, чем горячий компонент, и надежность устройства будет повышена.

Когда в устройство встроены источники питания или генерируется высокое напряжение, необходимо провести исследования «распределения тепла» внутри корпуса устройства на стадии проектирования прототипа.При измерении горячих точек или чрезмерных температур необходимо расположить охлаждающие вентиляторы, вентиляционные отверстия, источники питания и т. Д., Чтобы исключить неблагоприятные условия.

Если медицинское устройство будет использоваться в операционной, где используются взрывоопасные газы, воспламеняемость резисторов может быть важным фактором, который следует учитывать. Если они нагреются достаточно сильно, некоторые резисторы действительно загорятся. Примером могут служить резисторы из углеродного состава, которые используются во всех электронных устройствах. Если воспламеняемость является фактором, проектировщик должен указать требования к устойчивости к воспламенению при заказе компонентов.

Все электронные компоненты, включая резисторы, должны быть установлены так, чтобы они не могли двигаться относительно выбранного монтажного основания. Большинство медицинских устройств подвержены вибрации и ударам, и при ненадежной установке компоненты могут замыкаться на соседние компоненты или провода, а соединения могут быть ослаблены или сломаны. Если компоненты, предназначенные для установки горизонтально к монтажной поверхности, должны стоять вертикально, выводы должны быть изолированы для предотвращения коротких замыканий.Компоненты также должны быть установлены так, чтобы предотвратить скопление грязи и влаги между проводниками, что может привести к короткому замыканию.

При проектировании электронного устройства необходимо учитывать изменения электрических параметров из-за других изменений окружающей среды и старения. Колебания могут привести к выходу ограниченных допусков критического компонента за установленные пределы, в результате чего медицинское устройство будет выходить за пределы его рабочих пределов.

Резистор — это простой компонент, поскольку он не выполняет активных функций, и исторически он был самым надежным компонентом, используемым в электрических схемах.Но в последние несколько лет из-за экономической ситуации и увеличения стоимости материалов было введено множество резистивных материалов для использования в резисторах, особенно толстых и тонких пленках. Часто пользователь не знает идентичности используемых материалов, поскольку некоторые из них являются собственностью. Нельзя ожидать, что все резисторы будут надежно работать, если их надежность не будет подтверждена длительным использованием в выбранном приложении или обширной квалификацией и тестированием.

Артикулы:

  1. MIL-STD-199B Выбор и использование резисторов
  2. MIL-STD-202E Методы испытаний электронных и электрических компонентов
  3. MIL-STD-1285A Маркировка электрических и электронных деталей

Общие типы резисторов

(размер изображения 11 КБ)

[Предыдущая глава] [Содержание] [Следующая глава]

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 блоков 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, заблокированный 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 — количество электрического тока, блокируемого резистором, и допустимый один ампер электрического тока при приложенном напряжении одного вольта остается 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 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 малой площадью поперечного сечения 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 легко переносить их из одного места в другое.

Резисторы

очень дешевы. 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.

Резистор

— обзор | ScienceDirect Topics

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 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 для обычного резисторного предусилителя с обратной связью.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) «инъекционная» 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 г = 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 получен электронный шум детекторов HgI 2 выше 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. В ранних проектах предусилителей PLF использовался отдельный фотодиод (Goulding, Walton, Malone, 1969) во входном каскаде, который был оптически соединен со светоизлучающим элементом. 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 влагопоглощения.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. 8. Как только достигается заданное значение, установленное резисторным делителем триггера Шмитта, 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.

Резистор и типы резисторов

Различные типы резисторов — постоянные, переменные, линейные и нелинейные резисторы и приложения

Что такое электрическое сопротивление?

Свойство вещества, которое препятствует прохождению электрического тока (или электричества) через него, называется Сопротивление ИЛИ Сопротивление — это способность цепи, которая противодействует току.

Слюда, стекло, резина, дерево и т. Д. — это примеров резистивных материалов . Единица измерения сопротивления — ОМ (Ом) , где 1 Ом = 1 В / 1 А. который выводится из основного электрического закона Ома = V = IR.

Другие определения Ом «Ω» следующие;

Если между двумя концами проводника существует разность потенциалов в 1 вольт и ток, протекающий через него, составляет 1 ампер, то сопротивление этого проводника будет 1 Ом (Ом).OR

Если через сопротивление протекает ток 1 ампер и генерируется энергия (в виде тепла) 1 джоуль в секунду (1 Вт), то измерение этого сопротивления составляет 1 Ом.

Ом — это величина измерения сопротивления, которая производит один джоуль энергии (в виде тепла) за одну секунду, когда через него протекает ток в один ампер.

Сопротивление, обратное сопротивлению, называется проводимостью.

Что такое эклектичный резистор?

Резистор — это компонент или устройство, рассчитанное на известное значение сопротивления.OR,

Те компоненты и устройства, которые специально разработаны для обеспечения определенного сопротивления и используются для противодействия или ограничения электрического тока, протекающего через них, называются резисторами.

Полезная информация : Сопротивление резистора зависит от его длины (l), удельного сопротивления (ρ) и его площади поперечного сечения (a), которая также известна как законы сопротивления R = ρ (l / а) .

Символы резисторов IEEE и IEC Символы IEEE и IEC для различных типов резисторов.

Типы резисторов:

Резисторы

доступны в различных размерах, формах и материалах. Мы подробно обсудим все возможные типы резисторов один за другим с указанием за и против, а также применения.

Таблица / дерево различных типов резисторов.

Есть два основных типа резисторов.

  • Линейные резисторы
  • Нелинейные резисторы
Линейные резисторы:

Те резисторы, значения которых меняются в зависимости от приложенного напряжения и температуры, называются линейными резисторами.Другими словами, резистор, значение тока которого прямо пропорционально приложенному напряжению, называется линейным резистором.

Как правило, существует два типа резисторов с линейными свойствами.

  • Постоянные резисторы
  • Переменные резисторы
Постоянные резисторы

Как видно из названия, постоянный резистор — это резистор, который имеет определенное значение, и мы не можем изменить значение постоянных резисторов.

Типы постоянных резисторов.

  • Резисторы углеродного состава
  • Резисторы с проволочной обмоткой
  • Тонкопленочные резисторы
  • Толстопленочные резисторы
Резисторы углеродного состава

сделаны из типичной фиксированной смеси из гранулированных резисторов. или порошкообразный углерод или графит, изоляционный наполнитель или связующее на основе смолы. Соотношение изоляционного материала определяет фактическое сопротивление резистора.Изолирующий порошок (связующее) выполнен в виде стержней и на обоих концах стержня есть две металлические заглушки.

На обоих концах резистора есть два проводника для упрощения подключения в цепи с помощью пайки. Пластиковое покрытие покрывает стержни с различными цветовыми кодами (напечатанными), которые обозначают значение сопротивления. Они доступны с сопротивлением от 1 Ом до 25 МОм и номинальной мощностью от Вт до 5 Вт.

Конструкция и номинальная мощность резисторов из углеродного состава.

Характеристика постоянных резисторов

Как правило, они очень дешевые и маленькие по размеру, следовательно, занимают меньше места. Они надежны и доступны в различных номинальных сопротивлениях и мощностях. Кроме того, постоянный резистор можно легко подключить к цепи и выдержать большее напряжение.

С другой стороны, они менее стабильны, что означает очень высокий температурный коэффициент. Кроме того, они создают небольшой шум по сравнению с резисторами других типов.

Связанные сообщения:

Резисторы с проволочной обмоткой

Резистор с проволочной обмоткой изготавливается из изолирующего сердечника или стержня путем наматывания вокруг резистивного провода.Провод сопротивления обычно изготавливается из вольфрама, манганина, нихрома или никеля или никель-хромового сплава, а изолирующий сердечник изготавливается из фарфора, бакелита, прессованной бумаги или керамической глины.

Манганиновые резисторы с проволочной обмоткой очень дороги и используются с чувствительным испытательным оборудованием, например Мост Уитстона и т. Д. Они доступны в диапазоне от 2 Вт до 100 Вт и более. Сопротивление резисторов этого типа составляет от 1 Ом до 200 кОм или более, и их можно безопасно эксплуатировать при температуре до 350 ° C.

Кроме того, номинальная мощность резистора с проволочной обмоткой большой мощности составляет 500 Вт, а доступное значение сопротивления этих резисторов составляет 0,1 Ом — 100 кОм.

Конструкция резисторов с проволочной обмоткой

Преимущества и недостатки резисторов с проволочной обмоткой

Резисторы с проволочной обмоткой производят меньше шума, чем резисторы из углеродистой композиции. Их характеристики хорошо работают в условиях перегрузки. Они надежны и универсальны и могут использоваться с диапазоном частот постоянного тока и звука.Недостатком резисторов с проволочной обмоткой является то, что они дороги и не могут использоваться в высокочастотном оборудовании.

Применение резисторов с проволочной обмоткой

Резисторы с проволочной обмоткой используются там, где требуется высокая чувствительность, точное измерение и сбалансированный контроль тока, например как шунт с амперметром. Кроме того, резисторы с проволочной обмоткой обычно используются в устройствах и оборудовании с высокой номинальной мощностью, контрольно-измерительных приборах, отраслях промышленности и контрольном оборудовании.

Тонкопленочные резисторы

В основном все тонкопленочные резисторы изготавливаются из керамического стержня с высокой сеткой и резистивного материала.Очень тонкий слой проводящего материала, нанесенный на изолирующий стержень, пластину или трубку из высококачественного керамического материала или стекла. Есть еще два типа тонкопленочных резисторов.

  • Углеродистые пленочные резисторы
  • Металлопленочные резисторы
Углеродистые пленочные резисторы

Углеродные пленочные резисторы содержат стержень или сердечник из изоляционного материала из высококачественного керамического материала, который называется подложкой. Очень тонкий резистивный углеродный слой или пленка, наложенная вокруг стержня.Эти типы резисторов широко используются в электронных схемах из-за незначительного шума, широкого рабочего диапазона и стабильности по сравнению с твердотельными углеродными резисторами.

Конструкция углеродных пленочных резисторов и их этикетки.
Металлопленочные резисторы

Металлопленочные резисторы имеют такую ​​же конструкцию, что и углеродные пленочные резисторы, но главное отличие состоит в том, что они состоят из металла (или смеси оксидов металлов, хрома никеля или смеси металлов и стекла, называемого металлом). глазурь, которая используется как резистивная пленка) вместо угля.Металлопленочные резисторы очень малы, дешевы и надежны в эксплуатации. Их температурный коэффициент очень низкий (± 2 ppm / ° C) и используется там, где важны стабильность и низкий уровень шума.

Конструкция и внутренние части металлопленочного резистора. .
Толстопленочные резисторы

Метод производства толстопленочных резисторов такой же, как и тонкопленочных резисторов, но разница в том, что вокруг толстая пленка вместо тонкой пленки или слоя резистивного материала. Вот почему они называются толстопленочными резисторами.Есть два дополнительных типа толстопленочных резисторов.

  • Металлооксидные резисторы
  • Кермет пленочные резисторы
  • Плавкие резисторы
Металлооксидные резисторы

Путем окисления толстой пленки хлорида олова на нагреваемом стеклянном стержне метод изготовления металлооксидного резистора. Эти резисторы доступны в широком диапазоне сопротивлений с высокой температурной стабильностью. Кроме того, уровень рабочего шума очень низкий и может использоваться при высоких напряжениях.

Резисторы на основе оксида кермета (сетевые резисторы)

В резисторах на основе оксида кермета внутренняя поверхность покрыта керамическими изоляционными материалами. А затем пленку или слой из углеродного или металлического сплава оборачивают вокруг резистора, а затем закрепляют в металлокерамике (которая известна как металлокерамика). Они имеют квадратную или прямоугольную форму, а выводы и контакты находятся под резисторами, что упрощает установку на печатных платах. Они обеспечивают стабильную работу при высоких температурах, поскольку их значения не меняются при изменении температуры.

Конструкция сети пленочного резистора из кермета
Плавкие резисторы

Эти виды резисторов аналогичны резисторам с проволочной обмоткой. Когда номинальная мощность цепи превышает указанное значение, этот резистор срабатывает, т.е. он размыкает или размыкает цепь. Вот почему они называются плавкими резисторами. Плавкие предохранители выполняют двойную работу: они ограничивают ток, а также могут использоваться в качестве предохранителя.

Они широко используются в телевизорах, усилителях и других дорогих электронных схемах.Обычно омическое сопротивление плавких резисторов составляет менее 10 Ом.

Переменные резисторы

Как видно из названия, те резисторы, значения которых можно изменить с помощью шкалы, ручки и винта или вручную подходящим способом. В этих типах резисторов есть скользящий рычаг, который соединен с валом, и значение сопротивления может быть изменено путем вращения рычага. Они используются в радиоприемнике для регулировки громкости и сопротивления регулировки тембра.

Ниже приведены другие типы переменных резисторов

  • Потенциометры
  • Реостаты
  • Подстроечные резисторы
Потенциометры

Потенциометры, управляющие уровнем, которые используются для контроля уровня, который является терминальным устройством . напряжение в цепи.Сопротивление между двумя внешними клеммами постоянно, в то время как третья клемма соединена с подвижным контактом (Wiper), который может изменяться. Величину сопротивления можно изменить, вращая стеклоочиститель, соединенный с валом управления.

Конструкция потенциометра

Таким образом, потенциометры можно использовать в качестве делителя напряжения, и эти резисторы называются резисторами переменного состава. Они доступны до 10 МОм.

Различные типы потенциометров
Реостаты

Реостаты представляют собой устройство с двумя или тремя выводами, которое используется для ограничения тока вручную или вручную.Реостаты также известны как резисторы с отводом или переменные резисторы с обмоткой с проволочной обмоткой .

Типы резисторов реостатов и конструкция реостата с винтовым приводом

Для изготовления реостатов они обматывают нихромовым сопротивлением керамический сердечник и затем собирают в защитную оболочку. Металлическая полоса обернута вокруг резисторного элемента, и его можно использовать в качестве потенциометра или реостата (см. Примечание ниже для разницы между реостатом и потенциометром ).

Конструкция реостата с отводами

Переменные резисторы с проволочной обмоткой доступны в диапазоне от 1 до 150 Ом. Доступная номинальная мощность этих резисторов составляет от 3 до 200 Вт. В то время как наиболее часто используемые реостаты в зависимости от номинальной мощности составляют от 5 до 50 Вт.

Конструкция реостата с проволочной обмоткой

Полезно знать:

В чем основное отличие потенциометра от реостата?

В принципе, между потенциометром и реостатом нет разницы.Оба являются переменными резисторами. Основное различие заключается в использовании и работе схемы, то есть для какой цели мы используем этот переменный резистор?

Например, если мы подключим цепь между выводами резистивного элемента (где один вывод является общим концом резистивного элемента, а другой — скользящим контактом или стеклоочистителем) в качестве переменного резистора для управления током схемы, то это будут реостаты. .

С другой стороны, если мы сделаем то же самое, что упомянуто выше, для контроля уровня напряжения, то этот переменный резистор будет называться потенциометром.Вот и все.

Триммеры

Есть дополнительный винт с потенциометром или переменными резисторами для повышения эффективности и работы, и они известны как триммеры. Величину сопротивления можно изменить, изменив положение винта на вращение с помощью небольшой отвертки.

Конструкция различных типов подстроечных резисторов и подстроечных резисторов. Подстроечные резисторы.

Они изготовлены из углеродной композиции, углеродной пленки, металлокерамики и проволоки и доступны в диапазоне от 50 Ом до 5 мегаом.Номинальная мощность потенциометров Trimmers составляет от 1/3 до Вт.

Похожие сообщения:

Нелинейные резисторы

Мы знаем, что нелинейные резисторы — это те резисторы, в которых ток, протекающий через них, не изменяется в соответствии с законом Ома, но изменяется с изменением температуры или приложенного напряжения.

Кроме того, если ток, протекающий через резистор, изменяется с изменением температуры тела, то такие резисторы называются термисторами.Если ток, протекающий через резистор, изменяется в зависимости от приложенного напряжения, он называется варисторами или VDR (резисторы, зависящие от напряжения).

Ниже приведены дополнительные типы нелинейных резисторов.

  • Термисторы
  • Варистеры (VDR)
  • Фоторезистор или фотопроводящий элемент или LDR
Термисторы

Термисторы — это двухконтактное устройство, которое очень чувствительно к температуре.Другими словами, термисторы — это тип переменного резистора, который замечает изменение температуры. Термисторы изготавливаются из кобальта, никеля, стронция и оксидов металлов марганца. Сопротивление термистора обратно пропорционально температуре, то есть сопротивление увеличивается при понижении температуры и наоборот.

Типы термисторов и их конструкция

Это означает, что термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент (NTC), но есть также PTC (положительный температурный коэффициент), который сделан из полупроводниковых материалов на основе титаната бария, и их сопротивление увеличивается при повышении температуры.

Варистеры (VDR)

Варистеры — это резисторы, зависящие от напряжения (VDR), которые используются для устранения переходных процессов высокого напряжения. Другими словами, специальный тип переменных резисторов, используемых для защиты цепей от деструктивных скачков напряжения, называется варистерами.
Когда напряжение увеличивается (из-за освещения или неисправности линии) на подключенном чувствительном устройстве или системе, оно снижает уровень напряжения до безопасного уровня, то есть меняет уровень напряжений.

Типы варистеров
Фоторезистор или фотопроводящий элемент или LDR (светозависимые резисторы)

Фоторезистор или LDR (светозависимые резисторы) — это резистор, конечное значение сопротивления которого изменяется в зависимости от интенсивности света.Другими словами, те резисторы, значения сопротивления которых меняются при падающем на их поверхность свете, называются фоторезистором, или фотопроводящей ячейкой, или LDR (светозависимым резистором). Материал, который используется для изготовления таких резисторов, называется фотопроводниками, например сульфид кадмия, сульфид свинца и т.п. пары дырок) из-за световой энергии, которые уменьшают сопротивление полупроводникового материала (т.е.е. количество световой энергии обратно пропорционально материалу полупроводника). Это означает, что фоторезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент. Типы фотоэлементов

и резисторы LDR
SMD (технология поверхностного монтажа)

Вы можете прочитать более подробную информацию о специальных резисторах, например, резисторах SMD с методами цветовой кодировки, которые мы уже обсуждали ранее.

Применение и использование фоторезисторов / фотопроводящих элементов или LDR

Эти типы резисторов используются в охранной сигнализации, открывателях дверей, детекторах пламени, детекторах дыма, световых счетчиках, схемах управления реле с активацией света, в промышленных и коммерческих целях. автоматическое управление уличным освещением и фотоаппараты и оборудование.

Связанное сообщение:

Применение резисторов

Практически оба типа резисторов (фиксированные и переменные) обычно используются для следующих целей.

Используются резисторы :

  • Для контроля и ограничения тока
  • Для изменения электрической энергии в виде тепловой энергии
  • В качестве шунта в амперметрах
  • В качестве множителя в вольтметре
  • Для контроля температуры
  • Для управления напряжением или падением
  • В целях защиты e.грамм. Плавкие резисторы
  • В лабораториях
  • В бытовых электроприборах, таких как нагреватель, утюг, погружной стержень и т. Д.
  • Широко используется в электронной промышленности

Полезно знать : Характеристики различных типов резисторов одинаковы для обоих переменного тока и постоянный ток, но есть разница между сопротивлением переменному и постоянному току.

Похожие сообщения:

RC цепей

RC цепей

RC Схемы

RC-цепь цепь с резистором (R) и конденсатором (C).RC-цепи — частый элемент в электронных устройствах. Они также играют важную роль в передаче электрических сигналов в нервные клетки.

Конденсатор может накапливать энергию, а резистор, включенный последовательно с ним, будет контролировать скорость, с которой он заряжается или разряжается. Это дает характерная временная зависимость, которая оказывается экспоненциальной. Ключевым параметром, описывающим зависимость от времени, является величина «постоянная времени» R C . Дальновидный студент может догадаться об этом, просто заметив, что R C имеет размеры времени: (1 Ом) x (1 Фарада) = (1 секунда) .

Мы ограничимся следующей схемой, в которой переключатель можно перемещать между положениями a и b .

Начнем с обзора некоторых фактов о конденсаторах:

  1. Заряд конденсатора не может измениться мгновенно . Ток равен I = . D Q / D т .Следовательно, изменение ответственный D Q = I D т стремится к нулю как интервал времени D т уходит в ноль.
  2. Ток, текущий в конденсатор в установившемся режиме, который достигается через долгое время интервал равен нулю. Поскольку заряд накапливается на конденсаторе, а не течет через него заряд может накапливаться до тех пор, пока напряжение В = Q / C уравновешивается внешнее напряжение подталкивает заряд к конденсатору.

Когда конденсатор емкости С последовательно с аккумулятором напряжением В b и резистор сопротивления R , падение напряжения должно быть:

,

, который является заявлением о том, что напряжение, полученное при прохождении через батарею, должно равняться напряжению падение на конденсаторе плюс падение напряжения на резистор.Уравнение, в котором скорость изменения количества (D Q / D t ) пропорционален количеству (D Q) всегда будет иметь экспоненциальное решение. Мы рассматриваем два случая:

  1. Выгрузка конденсатор : изначально конденсатор подключен (переключатель в положении , , , ) на долгое время, а затем отключается путем перемещения перейти на b на время t = 0 .Затем конденсатор разряжается, оставляя конденсатор без заряда или напряжения после долгого время.

  2. Зарядка конденсатор : переключатель в положении b на долгое время, позволяя конденсатор не иметь заряда. В момент времени t = 0 , переключатель меняется на на и конденсатор заряжается.

Здесь Q 0 , В 0 и I 0 относятся к заряду, напряжению и току конденсатор в момент после включения переключателя. Время t — характеристика время распада, т = RC .При столкновении с RC проблема, лучшая стратегия следующая:

  1. Определите, какая плата через конденсатор был незадолго до того, как переключатель был брошен. Поскольку заряд не может измениться мгновенно, это это заряд сразу после того, как переключатель брошен.

  2. Решите, какая плата долгое время после того, как переключатель был брошен.

  3. Выберите экспоненту бланк для заряда Q (т) , чтобы удовлетворить правильные начальные и конечные обвинения.

  4. Напряжение на конденсатор можно найти через, V = Q / C . Напряжения на других элементах можно найти с помощью помощь первого закона Кирхгофа.

  5. Ток через конденсатор всегда должен распадаться и достигать нуля. В начальный ток обычно можно определить с помощью закона Ома, V = R I .

Характерное время т = RC сообщает вам, что зарядка / разрядка медленнее с большим резистором или конденсатором.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.