ลักษณะตัวต้านทาน

ตัวต้านทานช่วยให้คุณควบคุมค่ากระแสและแรงดันในวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ตัวต้านทานให้โหมดไบอัสสำหรับทรานซิสเตอร์ในเครื่องขยายสัญญาณไฟฟ้า คุณสามารถปรับกระแสอิมิตเตอร์และกระแสคอลเลกเตอร์ของทรานซิสเตอร์ได้โดยการวัดแรงดันคร่อมตัวต้านทาน ด้วยความช่วยเหลือของตัวต้านทานทำให้ตัวแบ่งกระแสและแรงดันในอุปกรณ์วัด

คุณลักษณะทางไฟฟ้าของตัวต้านทานส่วนใหญ่กำหนดโดยวัสดุที่ใช้ทำและการออกแบบ

เมื่อเลือกประเภทของตัวต้านทานสำหรับการใช้งานเฉพาะ มักจะพิจารณาพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

ก) ค่าความต้านทานที่ต้องการ (โอห์ม, กิโลโอห์ม, MOhm)

b) ความแม่นยำ (ค่าเบี่ยงเบนที่เป็นไปได้,%, ความต้านทานจากค่าที่ระบุบนตัวต้านทาน),

(c) กำลังที่ตัวต้านทานสามารถกระจายได้

ฉ) ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน ตัวต้านทาน RT = R20 [1 + α (Т — 20О )] โดยที่ α — ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของความต้านทาน

ตัวอย่างเช่น สำหรับฟิล์มโลหะ a = (5 — 100) x 10-6

e) ความเสถียรของตัวต้านทาน: หมายถึงเปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของตัวต้านทานระหว่างการทำงาน

f) คุณสมบัติด้านเสียง: หมายถึงแรงดันไฟฟ้าเทียบเท่าของสัญญาณรบกวนที่เกิดจากตัวต้านทาน

สำหรับจุด "e" และ "f" ผู้ผลิตส่วนใหญ่มักให้การประเมินคุณสมบัติของตัวต้านทานในเชิงคุณภาพ โดยระบุลักษณะตัวต้านทาน เช่น มีความเสถียรสูงหรือมีสัญญาณรบกวนต่ำ ตัวต้านทานที่มีค่าความคลาดเคลื่อน ± 2% หรือน้อยกว่าเรียกว่าตัวต้านทานที่มีความแม่นยำสูง

จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานที่มีความเสถียรสูง สัญญาณรบกวนต่ำ และความแม่นยำสูงในกรณีพิเศษเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ใช้ในขั้นตอนอินพุตของเครื่องขยายสัญญาณเครื่องดนตรีขนาดเล็ก การใช้งานอย่างแพร่หลายนั้นถูกจำกัดด้วยค่าใช้จ่ายที่สูงของอุปกรณ์เหล่านี้เท่านั้น ตัวต้านทานแบบคาร์บอนคอมโพสิทใช้ในพาวเวอร์ซัพพลายและเพาเวอร์แอมป์เท่านั้น

ตัวต้านทานแบบเซรามิกใช้ในพาวเวอร์ซัพพลายและเพาเวอร์แอมป์เท่านั้น ตัวต้านทานแบบหุ้มด้วยแก้วพบการใช้งานที่หลากหลาย ในขณะที่ตัวต้านทานแบบหุ้มด้วยอะลูมิเนียมจะใช้ในเครื่องขยายเสียงและเครื่องมือส่งสัญญาณขนาดเล็กเท่านั้น

ลักษณะตัวต้านทานที่ทำจากวัสดุต่างๆ

พารามิเตอร์ตัวต้านทาน

วัสดุตัวต้านทาน

คาร์บอนคอมโพสิต ฟิล์มคาร์บอน ฟิล์มโลหะ ตัวต้านทานออกไซด์ของโลหะ ช่วงความต้านทาน โอห์ม 2.2 ถึง 106 10 ถึง 10×106 1 ถึง 106 10 ถึง 106 ความแม่นยำ ±10 ±5 ±1 ±2 กำลังไฟ W 0.125 — 1 0.25 — 2 0.125 — 0.5 0.25 — 0.5 ความเสถียร ไม่ดีพอ ดีเยี่ยม ดีเยี่ยม

ค่าความต้านทานและความแม่นยำของตัวต้านทาน ค่าความต้านทานโดยประมาณจะถูกทำเครื่องหมายไว้ที่ตัวเรือนของตัวต้านทานเสมอ ดังนั้น ตัวต้านทานที่มีเครื่องหมาย 100 โอห์ม ± 10% สามารถมีความต้านทานใดๆ ในช่วง 90 ถึง 110 โอห์ม ความต้านทานของตัวต้านทานที่ทำเครื่องหมาย 100 โอห์ม ± 1% แตกต่างกันไปตั้งแต่ 99 ถึง 101 โอห์ม

ตามกฎแล้ว ตัวต้านทานทั้งหมดที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมจะรวมกันเป็นอนุกรม จำนวนค่าความต้านทานที่ระบุภายในชุดถูกกำหนดโดยความแม่นยำที่ยอมรับ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ครอบคลุมช่วงค่าความต้านทานที่เป็นไปได้ทั้งหมดตั้งแต่ 1 ถึง 10 โดยใช้ตัวต้านทานที่มีความแม่นยำ ± 20% ก็เพียงพอแล้วที่จะมีการตั้งค่าพื้นฐานหกค่า (ซีรี่ส์ E6)

ซีรี่ส์ E12 มีค่าความต้านทานพื้นฐาน 12 ค่าโดยมีความแม่นยำ ± 10% ซีรี่ส์ E24 ประกอบด้วยค่าตัวต้านทานพื้นฐาน 24 ตัวโดยมีความแม่นยำ ± 5%

แต่ละชุดประกอบด้วยตัวต้านทาน 6 หรือ 7 กลุ่ม ซึ่งค่าความต้านทานต่างกัน 10 เท่า ซึ่งหมายความว่ากลุ่มต้านทานที่สอดคล้องกันนั้นได้มาจากการคูณค่าฐานด้วย 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .

ตัวอย่าง. วงจรไบอัสของสเตจแอมพลิฟายเออร์ต้องการกระแส 100 μA (± 10%) พร้อมแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ 5 V จำเป็นต้องเลือกประเภทของตัวต้านทานและความต้านทาน การต่อต้านกฎของโอห์ม:

R = U / I = 5/100 = 50kΩ

ค่าความต้านทานที่คำนวณได้ใกล้เคียงที่สุด (ซีรี่ส์ E24) คือ 51 kOhm ในกรณีนี้ จะจ่ายกระแสไฟฟ้า 98 μA ซึ่งแตกต่างจากค่าที่ต้องการ 2% ด้วยความแม่นยำของความต้านทานที่ + 5% เราได้ช่วงการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่เป็นไปได้ที่ 93 ถึง 103 μA ซึ่งอยู่ในค่าเผื่อที่ระบุที่ ± 10%

พลังงานที่ปล่อยออกมาในตัวต้านทาน P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W นั้นน้อยมาก ดังนั้นตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอนที่มีกำลังไฟ 0.25 W จึงเหมาะสม หากต้องการเครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำควรใช้ตัวต้านทานโลหะออกไซด์

บันทึกย่อและเคล็ดลับ

พลังงานสูงสุดที่ตัวต้านทานสามารถกระจายได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น กำลังไฟฟ้าจะลดลง เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของตัวต้านทาน ต้องมีการสำรองพลังงานจำนวนมาก

ในกรณีที่จำเป็นต้องมีตัวต้านทานหลายตัวที่มีค่าเล็กน้อยเท่ากัน ขอแนะนำให้ใช้อาร์เรย์ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนาที่ผลิตในแพ็คเกจประเภท D.AlzL และ SIL แทนองค์ประกอบแยก เหล่านี้คือตัวต้านทานซีรีส์ E12 ที่มีพิกัดตั้งแต่ 33 ถึง 1,000 ม.

ตัวต้านทานแบบมีสายมีความสำคัญ ตัวเหนี่ยวนำดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ในความถี่สูงและวงจรพัลส์ ที่ความถี่สูงมาก (สูงกว่า 30 MHz) ตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอนและโลหะยังสามารถมีความต้านทานแบบเหนี่ยวนำที่ประเมินค่าได้เนื่องจากความยาวของพิน ซึ่งต้องทำให้สั้นลงให้มากที่สุด

คุณภาพของฉนวนของตัวต้านทานแก้วจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในโหมดการกระจายพลังงานสูงสุด ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสตัวต้านทานเหล่านี้กับพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าใดๆ