Пасивні компоненти електронної техніки, страница 3

Ряд допустимих відхилень також нормалізований. Допуски вказуються у відсотках в відповідності з рядом, що приведений в верхньому рядку таблиці 1.2. Допустимі відхилення кодуються буквами (див. таблицю 1.3).

Таблиця 1.3

Номінальна потужність і максимально допустима напруга

Номінальна потужність – це найбільша потужність, яку резистор може розсіювати в заданих умовах на протязі гарантованого терміну роботи при параметрах, що задані допусками.

Величина розсіюваної потужності залежить від великої кількості факторів. Для кожного типу резистора приводяться в відповідній документації залежності допустимої потужності від оточуючої температури у вигляді графіка, що приводиться на рис. 1.1.

Рис. 1.1

Величина розсіюваної потужності Р в процесі експлуатації обмежується температурою оточуючого середовища і величиною електричного навантаження. На приведеній на рис. 1.1 залежності регламентуються три точки: t⁰_min - нижня межа робочих температур; t⁰_ном - верхня межа робочих температур; t⁰_м.д. - максимально допустима температура, при якій експлуатація не допускається. Ряд потужності резисторів стандартизований і має такі номінали: 0,01; 0,025; 0,05; 0,062; 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 16; 25; 40; 63; 80; 100; 160; 250; 500.

Потужність, що розсіюється на резисторі, обчислюється за допомогою типових формул:

Слід пам’ятати, що для високоомних резисторів може виникнути ситуація, що прикладена до них напруга далеко не забезпечує номінальну електричну потужність, що виділяється на резисторі, але вона може привести до електричного пробою робочої області. Тому для резисторів задаються максимально допустимі робочі напруги, які також стандартизовані і задаються рядом: 25; 50; 100; 150; 200; 250; 750; 1000; 1500; 2500; 3000; 4000; 5000; 10000; 20000; 25000; …

Температурний коефіцієнт опору

Температурний коефіцієнт опору (ТКО) характеризує зворотню зміну величини опору резистора при зміні температури на 1° С.

,

де R_H – номінальна величина опору резистора при умовах експлуатації, що задані в ТЗ                (здебільшого це температура 20° С, а в пакетах віртуальних лабораторій - 27° С);  – позитивний або негативний приріст опору і відповідно температури.

Чим менше ТКО, тим кращий резистор з точки зору експлуатації. Значення ТКО прецизійних резисторів лежать в межах (1 ± 100)×10^-6 ° С^-1, а резисторів загального призначення   (10 - 2000) ×10 ^{– 6}  ° С ^–1.

Шуми резисторів

Будь-які резистори мають теплові шуми. Вони появляються внаслідок теплового руху носіїв заряду (електронів) всередині твердого тіла. Їх середня потужність визначається формулою Найквіста:

де k – постійна Больцмана; Т – температура по Кельвіну; - діапазон частот заміру шумових характеристик.

Діюче величина напруги шумів, що може бути заміряне на резисторі пов'язана з Р_ш залежністю:

Друга природа шумів – це струмові шуми, які появляються внаслідок протікання струму через резистори. Діюче значення напруги цих шумів оцінюється приблизною формулою:

де R₁ – постійний параметр; U – постійна напруга, що виділяється на резисторі;  - верхня і нижня частоти діапазону, в якому визначається шумова напруга.

Основні причини появи струмових шумів – це часові зміни об’ємної концентрації електронів, а також зміна контактних опорів між зернами провідникової структури резистора.