За счет ряда особенностей конструкции и технологии изготовления резисторов (снижение удельной нагрузки и максимальной величины сопротивления на единицу поверхности, улучшение контактного узла, электрическая тренировка, искусственное старение, герметизация и опрессовка и т. д.) могут быть обеспечены большая точность величины сопротивления и ее стабильность, малые температурный коэффициент сопротивления (табл. 3) и токовые шумы (табл. 4).
Резисторы повышенной стабильности (точные и прецизионные) обычно тонкослойные. К точным резисторам относятся углеродистые резисторы типа УЛИ, Cl-8, металлодиэлектрические типа C2-8, C2-23; к прецизионным — бороуглеродистые pезисторы типа БЛП, металлодиэлектрические типа С2-13, C2-14, C2-15 и металлоокисные типа С2-1. Они изготовляются на номинальные мощности 0,1, 0,125, 0,25, 0,5, 1 и 2 Вт и охватывают широкий диапазон номинальных сопротивлений от 1 Ом до 10 МОм. В зависимости от типа резисторы повышенной стабильности могут эксплуатироваться при температурах окружающей среды от —60 до +100, +125 и +155°С. Резисторы УЛИ, БЛП имеют недостаточную влагостойкость: они не пригодны для работы в условиях длительного воздействия повышенной влажности.
Резисторы С2-23 по конструкции и ряду электрических параметров аналогичны резисторам МЛТ, но отличаются от них меньшими допусками, повышенной теплоустойчивостью, надежностью и долговечностью.
Лучшими точностными характеристиками обладают резисторы С2-13 и С2-1. Резисторы С2-13, герметизированные в керамических трубках, изготовляются с допусками до ±0,1% и минимальным температурным коэффициентом сопротивления в рабочем интервале температур ±0,75·10-4 l/°С (группа А). Благодаря большой химической и термической стойкости металлоокисных пленок резисторы С2-1 отличаются высокой предельной рабочей температурой (до 155—200°С). Изменение сопротивления резисторов С2-13 в номинальном режиме к концу гарантийной наработки (10000 часов) не превышает ±2%. При эксплуатации резисторов С2-1 в интервале рабочих температур от —60 до +200 °С они могут быть использованы как резисторы общего применения: допускаемые отклонения сопротивления от номинального значения ±2, 5 и 10% (группа 1).
*****************
В значительной степени на сопротивление резистора влияют его частотные свойства (особенности его работы в импульсных режимах). Перейдем к рассмотрению этих свойств.
Частотные свойства резисторов и особенность работы в импульсных режимах. Частотные свойства проявляются при работе резисторов на переменном токе, при этом полное сопротивление становится комплексным:
Z = Ra + j Rp , ( )
где
Z – полное сопротивление резистора при переменном токе,
Ra – активная составляющая сопротивления резистора, j
– мнимая единица,
Rp – реактивная составляющая сопротивления резистора.
Поэтому при использовании резисторов в цепях переменного тока высокой частоты или в импульсных устройствах с малыми длительностями импульсов (с короткими фронтами) необходимо учитывать зависимость их полного сопротивления от частоты. С увеличением частоты полное сопротивление элементов заметно отклоняется от их сопротивления на постоянном токе за счет наличия собственных емкостей и индуктивностей. При этом для непроволочных резисторов с номинальным сопротивлением порядка килоома и выше она определяется в основном собственной емкостью; для низкоомных (единицы и десятки Ом) – индуктивностью арматуры (проводящие элементы корпуса, выводы) и нарезки резистивного элемента.
Реактивность резистора удобно характеризовать интервалом частот или граничной частотой, при которой погрешность не превышает допустимого значения. Считается вполне приемлемым, если полное сопротивление резистора на переменном токе отличается от сопротивления постоянному току на 10%. Граничная частота, на которой может работать резистор (с учетом его собственной емкости) равна
fгр = 1/4 π R C , ( )
где R – номинальное сопротивление резистора, C – собственная емкость резистора.
Собственные емкости наиболее распространенных типов непроволочных резисторов приведены в табл.
Таблица
Собственная емкость непроволочных резисторов
|
Номинальная |
Собственная емкость, пФ |
||||
|
С2-23, |
МТ, С2-6, |
ВС |
С2-13 |
С2-14 |
|
|
2 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
— |
— |
|
1 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
0,5 |
|
0,5 |
0,2 |
0,2 |
0,9 |
1,1 |
0,5 |
|
0,25 |
0,3 |
0,2 |
0,3 |
0,9 |
0,4 |
Зная собственную емкость резистора, можно определить граничную частоту с помощью номограммы на рис. 4.
Рис. 4. Зависимость граничной частоты от номинального сопротивления и собственной емкости непроволочных резисторов.
Наименьшие значения реактивности имеют непроволочные резисторы. Напротив, проволочные резисторы имеют гораздо большие собственные емкости и индуктивности, поэтому их граничные частоты на два-три порядка ниже, чем непроволочных.
Для уменьшения реактивных составляющих при разработке резисторов применяют различные способы намотки резистивного элемента (бифилярная, перекрестная, встречная, по слоям или секционированная [6]). Используются также методы компенсации, когда составляющие постоянной времени от емкости и индуктивности взаимно компенсируют одна другую.
В электрических цепях с частотой до десятков и сотен
килогерц используются низкоомные резисторы (до 10 кОм) с однослойной намоткой резистивного
элемента. Их постоянная времени составляет 10–6 – 10–7 с.
Высокоомные резисторы с многослойной намоткой имеют постоянную времени 10–4
– 10–9 с и практически не могут быть использованы на частотах свыше
10 – 50 кГц.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.