Zpravy

Jmenovité hodnoty odporu a označení rezistorů

Rezistor je obvodový prvek používaný k omezení proudu v elektrických obvodech. Za vynálezce rezistoru je považován anglický fyzik Henry Cavendish: v roce 1776 začal studovat měrný odpor vodičů a následně vyvinul první drátové rezistory. O 150 let později, na konci roku 1920, vytvořil fyzik B.I Kaminsky první bezdrátové uhlíkové rezistory a o pár let později se objevily metalizované rezistory se zlepšenými tepelnými vlastnostmi. Zdokonalování rezistorů pokračuje dodnes.

Základní požadavky na rezistory jsou uvedeny v GOST 28608-90 (IEC 115-1-82 ve stejné normě najdete odkazy na další normy, které pojednávají o specifických požadavcích a zkušebních metodách);

Typy rezistorů

Pevné rezistory jsou klasifikovány podle několika kritérií. První z nich je založen na způsobu instalace. Existují SMD rezistory a rezistory pro povrchovou montáž a montáž do průchozího otvoru. V poslední době k těmto dvěma skupinám přibyla třetí skupina – rezistory zabudované do plošného spoje. Maximální ztrátový výkon SMD rezistorů velikostí 01005. 2512 je 0,031–1 W, resp., pro rezistory pro povrchovou montáž a montáž do průchozího otvoru je 0,125–1000 W.

Odpory se také dělí na izolované a neizolované. Neizolované typy odporů neumožňují kontakt s jinými součástmi a živými částmi výrobku, zatímco izolované typy mají izolační povlak a jsou chráněny před elektrickým kontaktem. Pro ochranu životního prostředí jsou k dispozici uzavřené typy rezistorů.

Rezistory jsou také klasifikovány podle výrobní technologie. Existují dva typy – drátové a bezdrátové. Bezdrátové rezistory jsou rozděleny do následujících typů:

uhlík
kov-uhlík
kov-dielektrikum
oxid kovu;
kovová fólie
film:
- tenký film;
- tlustý film.
Kromě toho existuje klasifikace rezistorů v závislosti na jejich účelu:
- přesné a ultra přesné rezistory s povolenou odchylkou odporu od jmenovité hodnoty v rozmezí 0,0005–0,5 %;
- vysokofrekvenční rezistory s minimální parazitní indukčností a kapacitou;
- vysokonapěťové rezistory pro provoz v obvodech s napětím do desítek kilovoltů;
- vysokoodporové rezistory s odporem až několik TOhmů;
- rezistory snímající proud a rezistory s ultranízkým odporem až do 100 μOhm;
- vysokoteplotní rezistory s provozními teplotami do +200–300 °C.
Barevné kódování rezistorů

Označení rezistorů pro montáž průchozích otvorů je na Obr. 1. Obrázek 2 ukazuje barevné kódování. První tři pruhy vlevo označují hodnotu odporu, čtvrtý pruh je násobitel, pátý ukazuje odchylku hodnoty odporu od nominální hodnoty a šestý kóduje teplotní koeficient odporu (TCR). Pokud je použito 5řádkové značení, pak nejsou žádné informace o TKS. U 4pásmového značení také chybí kódování TKS a hodnota odporu je kódována pouze dvěma levými pruhy. U 5- a 6-pásmového značení jsou v mantise čísla odporu použity 3 číslice, což umožňuje označit všechny hodnoty odporu rezistorů z řady E48, E96 a E192. Například rezistory 332 kOhm mohou být označeny pouze 5- a 6-cestnými značkami a nemohou být označeny 4-cestnými značkami.

Rýže. 1. Barevné kódování rezistorů

Rýže. 2. Dekódování barevného kódování

V opačném případě se provádí značení SMD rezistory. Při označování rezistorů s odporem větším než 10 ohmů třemi číslicemi první dvě číslice zobrazují počáteční hodnotu odporu a poslední číslice udává počet nul. Například označení „473“ znamená odpor 47000 47 Ohmů = 4703 kOhm. Pokud je použito čtyřmístné značení, první tři číslice představují počáteční hodnotu a poslední číslice představuje počet nul. Například označení „470“ kóduje odpor 000 470 ohmů = 10 kohmů. Při označování rezistorů s odporem menším než 4 Ohmů se jako čárka používá symbol R. Označení „7R4,7“ tedy kóduje odpor 47 Ohmů a označení „R0,47“ znamená odpor 2 Ohmů. Upozorňujeme, že u třímístného označení může být povolená odchylka od jmenovité hodnoty ±5 %, ±10 % nebo ±1 %, u čtyřmístného označení je povolená odchylka od jmenovité hodnoty ±XNUMX %.

Nuance výběru

Při výběru rezistoru se návrháři obvykle řídí jmenovitou hodnotou odporu, přípustnou odchylkou odporu od jmenovité hodnoty a ztrátovým výkonem. Zpravidla je takový přístup oprávněný, ale existují výjimky. Uvažujme dva speciální případy.

Nejprve se podívejme na zjednodušený obvod ekvivalentní rezistoru znázorněný na obr. 3. Jsou na něm použita tato označení: R_Н – ideální odpor; R_К — odporový přechodový odpor, R_Od — izolační odpor rezistoru (v našem případě lze tento odpor zanedbat); L_R a C_R – parazitní indukčnost a rezistorová kapacita.

Bohužel se nelze zbavit parazitních parametrů rezistorů. Vodič, kterým prochází proud, vytváří magnetické pole, a proto má indukčnost. Je snadné vidět, že největší indukčnost mají obyčejné drátové rezistory, které jsou cívkou se vzduchovým jádrem. Tento stejný typ rezistoru má také nejvyšší parazitní kapacitu v důsledku dodatečné mezizávitové kapacity. Speciální mikrovlnné rezistory mají minimální parazitní parametry. Typicky se jedná o filmové rezistory nebo rezistory vyrobené ve formě tenké čtvercové pokovené desky

Občas se můžete setkat s pojmem „neindukční rezistor“, ale to je jen marketingový tah, takový rezistor má minimální, ale ne nulovou indukčnost. „Neindukční“ rezistory se obvykle nazývají drátové rezistory s bifilárním (kontraparalelním) vinutím. Náklady na takové odpory jsou vyšší kvůli zvýšené spotřebě drátu.

Ekvivalentní obvod rezistoru je tedy oscilační obvod. Vlastní frekvence oscilačního obvodu je popsána známým výrazem ω = √1/(L_R×C_R) a stupeň útlumu je β = (R_Н/2) × √C_R/L_R.

Rýže. 3. Zjednodušený obvod ekvivalentní rezistoru

Pro použití v mikrovlnných obvodech s frekvencemi několika gigahertzů nebo několika desítek gigahertzů se používají speciální vysokofrekvenční rezistory s minimálními parazitními indukčnostmi a kapacitami. V tomto případě je hodnota rezonanční frekvence extrémně vysoká a nemá vliv na činnost obvodu. Zdálo by se, že v obvodech s frekvencemi několika desítek nebo stovek megahertzů mohou být parazitní parametry zanedbány, ale nejde jen o frekvenci: se strmými čely pulzu i o malé frekvenci může rezonanční obvod generovat zvonění při pulzu přední, které se přidají k vlnkám na sběrnicích distribuované energetické soustavy.

Je třeba mít na paměti, že když je odpor pevně namontován, dochází k dodatečné indukční a kapacitní vazbě se sousedními součástmi a vodiči. SMD rezistory mají díky minimální délce přívodu nejnižší parazitní parametry.

Dalším příkladem případu, kdy nesprávná volba typu rezistoru může vést k potížím, jsou měřicí obvody s úrovněmi mikrovoltového signálu. Je důležité, aby v takových obvodech vstupní stupeň měřicí cesty generoval co nejmenší šum. Připomeňme, že rezistor R je také generátor šumu, definovaný výrazem:

kde: E je spektrální hustota šumu, měřená v nV/√Hz; K je Boltzmannova konstanta (= 1,38×10 −25); T je teplota ve stupních Kelvina.

Tepelný šum závisí pouze na jmenovité hodnotě rezistoru. Existují však dva typy šumu, které závisí na typu rezistoru. První je šum 1/f, někdy nazývaný blikání nebo růžový šum, a druhý je NI, aditivní šum. V současné době neexistuje konsenzus o povaze šumu 1/f, který je vlastní všem prvkům elektrického obvodu bez výjimky. Předpokládá se, že je způsobena heterogenitou materiálu a nedokonalou technologií výroby. NI šum závisí pouze na materiálu rezistoru. Například NI šum je nejvyšší pro uhlíkové a tlustovrstvé rezistory a nejnižší pro metalizované a drátové rezistory. Výrobce zpravidla poskytuje informace o hluku, ale pokud je nemůžete najít v dokumentaci, doporučujeme kontaktovat technickou podporu společnosti.

Použití rezistorů

Na závěr uvádíme dva příklady použití rezistorů.

Dělič napětí (obr. 4) je nejjednodušší a nejběžnější obvodový prvek. Výstupní napětí děliče V2 se vypočítá podle vzorce:

Rýže. 4. Obvod děliče napětí

Méně triviálním příkladem je matice R-2R. Jako příklad na Obr. Obrázek 5 ukazuje 4-kaskádovou matici. Podobná matice se používá v DAC; počet stupňů matice určuje její kapacitu. Výstupní napětí matice znázorněné na Obr. 4, se určuje z následujícího vztahu:

Rýže. 5. Schéma 4-stupňové matice

V_out = V × [A0 × (1/16) + A1 × (1/8) + A2 × (1/4) + A3 × (1/2)].

V tomto vztahu je Ai = 1, pokud je odpovídající klíč Ki uzavřen, a Ai = 0, pokud je odpovídající klíč Ki otevřen.

Novou součástí je rezistor.

Autor:
Zveřejněno 01.01.1970

Rezistor je prvek, který má určitý elektrický odpor. Obecně, abych byl spravedlivý, řeknu toto – nejen odpory mají odpor, ale také všechny ostatní prvky: lampy, motory, diody, tranzistory a dokonce i jednoduché dráty. U všech ostatních prvků však není odolnost hlavní charakteristikou, ale takříkajíc vedlejší. Ve skutečnosti žárovka svítí, motor se točí, dioda usměrňuje, tranzistor zesiluje a drát vede. Ale odpor nemá jinou „profesi“ než vzdorovat proudu, který jím protéká. Pravda je, že topí a na dlouhé zimní večery se dá použít místo topení. Ty jsou však poněkud v oblasti nestandardních aplikací.

Na obrázku jsou různé rezistory. Malý černý prvek na spodní straně je také rezistor, pouze bez nožiček. Takové díly se používají pro povrchovou montáž a nazývají se SMD. Zde máme štěstí, že můžeme pozorovat SMD rezistor.

A v diagramu je to v každém případě označeno pouze takto:

Vedle obrázku je obvykle uvedeno jeho sériové číslo v obvodu a jmenovitý odpor (ten, pro který je určen). V našem příkladu je 12. v řadě a jeho odpor je 15 kiloohmů (tedy 15 000 ohmů). Písmeno R před sériovým číslem nám říká, že se jedná o rezistor. (Pro každý typ dílu v diagramu je zachován jeho vlastní počet.)

Takže rezistor má odpor. Odpor se měří v Ohmech (viz kapitola 2 – Ohmův zákon). Každý rezistor je navržen pro určitý odpor. Chcete-li zjistit tento specifický odpor, stačí se podívat na tělo odporu. Mělo by to tam být napsáno. Nápisy jako 215 Ohmů však nehledejte. Nikdo to už dlouho nepoužívá, protože je to příliš dlouho. Nyní celý svět přešel na třímístné značení. Na rezistoru proto můžete najít například tato označení: 1K5, K20, 10E, M36. Nebo tyto: 152, 201, 100, 364. Nebo nemůžete najít vůbec žádná písmena, ale jen podivné barevné pruhy. V druhém případě – nezoufejte – jde o barevné kódování. Čte se to celkem snadno (pokud víte jak =)). Nyní začneme třídit všechny způsoby značení. Předtím si ale připomeňme něco o více prefixech.

V každodenním životě neustále používáme více předpon. Například koupit vlasec o tloušťce 0,25 milimetru nebo jít na daču na 54. kilometru nebo odhadnout, kolik megabajtů zabírá soubor a zda se vejde na 10gigabajtový pevný disk. Nebo přinejhorším vysvětlovat sousedovi, že práh bolesti lidského ucha je 120 decibelů a váš zesilovač takový výkon neposkytne, i kdyby opravdu chtěl. „Milimetr“, „kilometr“, „megabajt“, „gigabajt“, „decibel“ – všechna tato slova jsou tvořena slovy „metr“, „bajt“ a „Zvonek“ pomocí více předpon: „mili-“, „kilo-“, „Mega-„, „Gigo-„, „deci-„. Každý dobře ví, že v 1 kilometru je 1000 1 metrů, v 1000 gramu 1000 000 miligramů a v jednom gigabajtu asi 000 3 3 40 bajtů. A v zásadě můžete říci ne „0,04 kilometry“, ale „XNUMX tisíce metrů“, nikoli „XNUMX miligramů“, ale „XNUMX gramu“. Je to však dlouhé a nepohodlné. To je ve skutečnosti to, k čemu tyto konzole jsou – aby vám i mně usnadnily život. Tvoří z nějaké základní veličiny (metr, gram, byte atd.) novou veličinu, která je o nějaký faktor větší nebo menší než základní veličina. Kolik hodin – přesně to nám prozradí vícenásobná předpona! Níže je tabulka několika předpon. Upozorňujeme, že některé předpony se píší s velkým písmenem, některé s malým. Na to se nesmí zapomínat, jinak riskujete záměnu milivoltů s megavolty. Následky budou smutné =(.

Tera – 1 000 000 000 000 (10^12) (bilion)
Giga – 1 000 000 000 (10^9) (miliarda)
Mega – 1 000 000 (10^6) (milionů)
kilo – 1 000 (10^3) (tisíc)

deci – 0,1 (10^-1) (desetina)
centi – 0,01 (10^-2) (setina)
mili – 0,001 (10^-3) (tisícina)
mikro – 0,000 001 (10^-6) (miliontiny)
nano – 0,000 000 001 (10^-9) (miliardtina)
pico – 0,000 000 000 001 (10^-12) (biliontina)

Vícenásobné předpony se také používají k označení odporu. Nejčastěji v obvodech najdete rezistory od několika desítek ohmů do několika stovek kiloohmů. Existují odpory s několika megaohmy, ale jsou vzácné. Tak:

1 kOhm = 1000 ohmů
1 MΩ = 1000 1 kΩ = 000 000 XNUMX Ω

1,5 kOhm = 1,5*1000 = 1500 Ohm
0,2 kOhm = 0,2*1000 = 200 Ohm
atd.

Teď pojďme lopatou odhrnout značení na těle!

Značky jsou symboly aplikované na tělo součásti, pomocí kterých se můžeme dozvědět o některých jejích vlastnostech. Označení rezistoru nám může napovědět o jeho nejdůležitější vlastnosti – odporu.

Existuje několik různých způsobů, jak označit odpory.

Metoda 1, Sovdepovský.

Příklad: 1K5, 68K, M16, 20E, K39 atd.

Pojďme dešifrovat:
1K5 = 1,5 kOhm
68K = 68 kOhm
M16 = 0,16 MOhm = 160 kOhm
20E = 20 (jednotky) Ohm
K39 = 0,39 kOhm = 390 Ohm

Označení je vždy tvořeno dvěma číslicemi a jedním písmenem označujícím vícenásobnou předvolbu. Navíc se místo desetinné čárky umístí písmeno. Chcete-li například zapsat 1,5 kOhm, musíte napsat 1K5. Pokud je číslo 3-místné, řekněme 390 Ohm, musíte jej vyjádřit pomocí 2 číslic: 0,39 kOhm. Nepíšeme nulu. Ukázalo se, že K39. Pokud je číslo celé číslo, to znamená, že za desetinnou čárkou nejsou žádná znaménka, umístí se písmeno úplně na konec: 68 K = 68,0 kOhm

Metoda 2, buržoazní

Příklad: 152, 683, 164, 200, 391.

Pojďme dešifrovat:
152 = 15 00 Ohm = 1,5 kOhm
683 = 68 000 Ohm = 68 kOhm
164 = 16 0000 Ohm = 160 kOhm
200 = 20 ohmů
391 = 39 0 Ohm.

Nebylo náhodou, že jsem napsal nuly oddělené mezerami. Nestihli jste trik? Právo! První dvě číslice jsou číslo. Poslední je počet nul přidaných za toto číslo. Jednodušší už to být nemůže!

Nevhodné pro barvoslepé nebo lenochy.
Myšlenka je stejná jako v předchozí metodě, ale místo čísel jsou barevné pruhy. Každé číslo má svou barvu. Zde je korespondenční tabulka (je lepší se ji naučit zpaměti, nebo si ji vytisknout na barevné tiskárně a nosit ji všude s sebou =)):

Jak číst?
Vezměte si barevně označený rezistor. Na těle jsou 4 pruhy. Tři jsou poblíž, jeden je trochu stranou. Rezistor otočíme tak, aby tento jediný pásek byl vpravo. Dále vezměte tabulku a převeďte barvy tří levých čar na čísla. To se ukáže jako třímístné číslo. Dále viz předchozí metoda.

To je vše! Ukazuje se, že je to tak snadné. =) Pokud však z nějakého důvodu nemůžete přečíst označení rezistoru, můžete vždy změřit odpor pomocí měřicích přístrojů. Promluvíme si o nich později.

Přečtěte si více
Problém vysokých volnoběžných otáček - otázky, odpovědi, doporučení.