Motstandsegenskaper

Motstander lar deg kontrollere verdiene til strømmer og spenninger i den elektriske kretsen. Motstander, for eksempel, gir forspenningsmodus for transistoren i en elektrisk signalforsterker. Ved å måle spenningen over motstanden kan du justere emitter- og kollektorstrømmene til transistoren. Ved hjelp av motstander lages strøm- og spenningsdelere i måleapparater.

De elektriske egenskapene til en motstand bestemmes i stor grad av materialet den er laget av og dens design.

Når du velger type motstand for en bestemt applikasjon, vurderes vanligvis følgende parametere:

a) den nødvendige motstandsverdien (Ohm, kOhm, MOhm),

b) nøyaktighet (mulig avvik, %, av motstand fra verdien angitt på motstanden),

(c) kraften som motstanden kan spre,

F) temperaturkoeffisient for motstand motstand RT = R20 [1 + α (Т — 20О )], hvor α — motstandstemperaturkoeffisient.

For eksempel, for en metallfilm a = (5 - 100) x 10-6,

e) motstandsstabilitet: dette refererer til den prosentvise endringen i motstanden til motstanden under drift,

f) Støyegenskaper: refererer til den ekvivalente spenningen til støyen som genereres av motstanden.

For punktene "e" og "f" gir de fleste produsenter vanligvis en kvalitativ vurdering av egenskapene til motstandene, og karakteriserer motstandene som for eksempel svært stabile eller lavt støynivå. Motstander med toleranser på ± 2 % eller mindre kalles høypresisjonsmotstander.

Høy stabilitet, lav støy og høy presisjonsmotstander kreves kun i spesielle tilfeller. For eksempel brukes de i inngangsstadiene til instrumentforsterkere med små signaler. Deres utbredte bruk begrenses bare av de høye kostnadene til disse enhetene. Karbonkomposittmotstander brukes kun i strømforsyninger og effektforsterkere.

Keramiske motstander brukes kun i strømforsyninger og effektforsterkere. Glasskledde motstander finner et bredt spekter av bruksområder, mens aluminiumkledde motstander kun brukes i forsterkere og småsignalinstrumenter.

Kjennetegn på motstander laget av forskjellige materialer

Motstandsparameter

Motstandsmateriale

Karbonkompositt Karbonfilm Metallfilm Metalloksidmotstandsmotstandsområde, Ohm 2,2 til 106 10 til 10×106 1 til 106 10 til 106 Nøyaktighet ±10 ±5 ±1 ±2 Effekt, W 0,125 — 1 0,25 — 0,52 — 5 0,5 Stabilitet dårlig nok utmerket utmerket

Motstandsvurdering og motstandsnøyaktighet. Den omtrentlige verdien av motstanden er alltid merket på motstandens hus. Så en motstand merket 100 Ohm ± 10% kan ha hvilken som helst motstand i området 90 til 110 Ohm. Motstanden til motstanden merket 100 ohm ± 1 % varierer fra 99 til 101 ohm.

Som regel er alle motstander produsert av industrien kombinert i serie. Antall nominelle motstandsverdier innenfor en serie bestemmes av den aksepterte nøyaktigheten. For eksempel, for å dekke hele det mulige området av motstandsverdier fra 1 til 10 ved bruk av motstander med en nøyaktighet på ± 20%, er det nok å ha et sett med seks grunnverdier (E6-serien).

E12-serien inneholder 12 grunnleggende motstandsverdier med en nøyaktighet på ± 10%. E24-serien inneholder 24 grunnleggende motstandsverdier med en nøyaktighet på ± 5%.

Hver serie inneholder 6 eller 7 grupper av motstander hvis motstand avviker med en faktor på 10. Dette betyr at den tilsvarende motstandsgruppen oppnås ved å multiplisere grunnverdien med 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .

Et eksempel. Forspenningskretsen til forsterkertrinnet krever en strøm på 100 μA (± 10%) med en konstant spenningskilde på 5 V. Valg av type motstand og dens motstand er nødvendig. Ohms lov motstand:

R = U / I = 5/100 = 50kΩ

Nærmest beregnet motstandsverdi (E24-serien) er 51 kOhm. I dette tilfellet vil det bli gitt en strøm på 98 μA, som avviker fra den nødvendige verdien med 2%. Gitt en motstandsnøyaktighet på + 5 % får vi et mulig strømvariasjonsområde på 93 til 103 μA, som er godt innenfor spesifisert toleranse på ± 10 %.

Effekten som frigjøres i motstanden P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W er veldig liten. Derfor er det egnet en karbonfilmmotstand med en nominell effekt på 0,25 W. Hvis det kreves en lavstøyforsterker, bør en metalloksidmotstand tas.

Små notater og tips

Den maksimale effekten en motstand kan spre avhenger av omgivelsestemperaturen. Når denne temperaturen øker, synker kraften. For å øke påliteligheten til motstanden, må det gis en stor kraftreserve.

I tilfeller hvor det kreves flere motstander med samme nominelle verdi, anbefales det å bruke tykkfilmmotstandsarrayer produsert i type D.AlzL og SIL-pakker i stedet for diskrete elementer. Dette er motstander i E12-serien med karakterer fra 33 til 1000m.

Kablede motstander har betydelige induktans, derfor er det upraktisk å bruke dem i høyfrekvens- og pulskretser. Ved svært høye frekvenser (over 30 MHz) kan karbon- og metallfilmmotstander også ha betydelig induktiv motstand på grunn av lengden på pinnene, som må forkortes så mye som mulig.

Isolasjonskvaliteten til glassmotstander forringes med økende temperatur. Derfor, i moduser for maksimal effekttap, bør kontakt mellom disse motstandene og eventuelle ledende overflater unngås.