Резистивный элемент металлоокисных резисторов – пленка жаропрочных окислов металлов (хлористых соединений олова), осажденная на изоляционное основание (как правило, керамику) в вакууме методом термического испарения. Примерами металлоокисных резисторов постоянного сопротивления для объёмного монтажа являются высокоомные и высоковольтные резисторы (Р1-32-1, выпускаемые с рабочими напряжениями до 10 кВ; С2-33НВ-0.125, выпускаемые с допуском 5%) и чип-резисторы Р1-33-1, выпускаемые на номинальные сопротивления от 10 МОм до 105 МОм с допуском 10%.

Металлоплёночные и металлоокисные резисторы по сравнению с углеродистыми более теплостойкие (например, резисторы С2-6 допускают работу при tраб от -60^о…300^оC). Они имеют меньшие габариты, более низкие собственные шумы и лучшие частотные характеристики. Могут иметь как положительные, так и отрицательные ТКС. Основным недостатком их является малая устойчивость к импульсным нагрузкам, что обусловлено неоднородностью проводящей плёнки. К недостаткам по сравнению с углеродистыми резисторами следует также отнести их более высокую стоимость.

7.Композиционные резисторы

Резистивный элемент композиционных резисторов получают из композиций, состоящих из механических смесей порошкообразного проводника (например, сажа, графит) со связывающим органическим или неорганическим диэлектриком (термореактивные смолы, кремнийорганические соединения, минеральные наполнители и т.п.). При изготовлении интегральных резисторов в качестве проводящих компонентов используют благородные металлы (золото, платину, палладий).

Отличаются композиционные резисторы высокой термостойкостью и влагостойкостью. Благодаря высокому удельному сопротивлению резистивного материала, толщина плёнки получается довольно толстой (до 50 мкм) даже при высоких сопротивлениях резисторов, что повышает их надёжность.

Конструктивно резисторы для объемного монтажа изготовляют в объемном исполнении в виде стержней, например, резисторы С4-1 или в пленочном исполнении (например, высокоомные и высоковольтные композиционные резисторы С3-9, С3-13, С3-14). Основное достоинство таких резисторов – низкая стоимость. Объемные резисторы стойки к большим импульсным и механическим перегрузкам, а резисторы С4-1, кроме того, могут работать до температуры среды +300^оC. Общими недостатками данных резисторов являются: пониженная стабильность (особенно во времени), большой уровень шумов, существенная зависимость сопротивления от частоты и напряжения, причем нелинейная.

8.Проволочные резисторы постоянного сопротивления

Проволочные резисторы по назначению разделяются на: резисторы общего назначения, прецизионные и высокочастотные. В качестве резистивных материалов в проволочных резисторах используются обмоточные провода диаметром 0.02…1.0 мм и микропровода диаметром до 10 мкм, изготовленные из сплавов высокого сопротивления (манганин, константан, нихром, фехраль).

Достоинствами проволочных резисторов являются: малые отклонения от номинального значения, высокая стабильность, термостойкость и влагостойкость, стойкость к перегрузкам, малые ТКС и уровень шумов, большая допустимая мощность и высокая износоустойчивость. К недостаткам этих резисторов относятся: высокая стоимость, большие габариты, большие значения паразитных индуктивностей, емкостей и относительно низкая надёжность из-за ненадежности электрического контакта выводов с проволокой или межвитковых замыканий.

Каркасы проволочных резисторов выполняются обычно из керамики в виде полых или сплошных цилиндров, а для защиты резисторов используют стеклоэмали. Поэтому рабочая температура проволочных резисторов обычно составляет несколько сот градусов Цельсия. Так, например, резисторы типа ПЭВ и ПЭВР рассчитаны на работу при температуре до 440^оC.

Благодаря достижениям микрометаллургии (получение микропровода в стеклянной изоляции), габариты проволочных резисторов стали соизмеримы с габаритами непроволочных, а благодаря конструктивным мерам – бифилярная намотка, применение металлических каркасов – паразитные параметры (LR и CR) существенно снижены. Поэтому стало возможным проволочные резисторы применять в цепях с частотами до единиц мегагерц. Ряд типов проволочных резисторов общего и специального назначения стандартизирован и выпускается массовым производством.

Непроволочные резисторы переменного сопротивления

На специализированных предприятиях выпускается широкий ассортимент различных типов непроволочных резисторов переменного сопротивления. Конструкции некоторых типов регулировочных и подстроечных резисторов представлены на рисунке

а, б – с резисторным элементом поверхностного типа; в, г – с резисторным элементом

объёмного типа; д, е – резисторные элементы объёмного типа и типа «подковка»;

ж – сдвоенный резистор; з – проволочный резистор; и – регулировочный движковый;

к, л – подстроечные резисторы непроволочный и многооборотный

Рис.6. Конструкции резисторов переменного сопротивления

Они могут иметь следующие конструктивные особенности:

- бескорпусные, в пластмассовом или в металлическом корпусе-экране;

- керамическое или пластмассовое основание с впрессованным резистивным элементом;

- со стопором оси или без него;

- с выключателем и без него;

- одинарные, сдвоенные или строенные;

- с одной осью или двумя концентрическими осями и т.д.

Проволочные резисторы переменного сопротивления (рисунке з) имеют те же преимущества перед непроволочными, что и резисторы постоянного сопротивления (более стабильны, термостойки, меньше уровень шумов).

Маркировка резисторов

Цифро-буквенная маркировка резисторов.

На резисторах времен СССР нанесены цифры и буквы, по которым можно определить характеристики данного элемента. Стоит две или три цифры и латинская буква. Цифры — это номинал, буква — множитель. С цифрами все более-менее понятно, а вот какой букве какой множитель соответствует, надо запомнить или иметь под рукой таблицу.

Таблица расшифровки буквенных обозначений в маркировке резисторов старого образца

Если стоит только цифра без буквы, цифры обозначают сопротивление в Омах, а допуск равен 20%. То есть, если написано просто 33, значит перед вами резистор на 33 Ом с допуском 20%.

Примеры расшифровки кодов на резисторах:

3R9J — сопротивление на 3,9 Ом с допуском 5%. Буква R означает, что умножать надо не единицу, то есть множитель, по сути, отсутствует. Так как стоит буква между двух цифр, то она показывает еще место запятой. Вот и получаем, номинал 3,9 Ом. С допуском просто — в соответствующем столбике находим нужную букву и смотрим допустимые отклонения.

215RG — сопротивление 215 Ом с допуском 2%. Буква R стоит после трех цифр, значит их надо умножить на 1.

1K0J — резистор на 1 кОм с допуском 5%. Буква K обозначает множитель 10³. Это значит, что цифру, которая стоит перед ней надо умножить на 1000. Намного проще перед обозначением поставить букву «К». В результате получаем кОм, что читается как «кило Ом».

Вместо латинских букв ставить соответствующие им русские. Так намного проще. Единственное что надо запомнить, что буква R или E — множитель «1». Та же ситуация, если не стоит никаких букв, а только цифры. Номинал указан в Омах.

Из-за небольших размеров, резисторы редко имеют маркировку в виде цифрового или буквенного значения. Чаще всего проводится нанесение цветов, которые определяют все основные качества. Для того, чтобы правильно подобрать резистор, следует знать особенности нанесения цветных точек или линий.

Для того, чтобы правильно проводить маркировку были приняты международные стандарты, согласно которым на резистор могут быть нанесены от 3 до 6 полос, каждая из которых имеет определенное предназначение. Маркировка с 3 полосами проводится следующим образом: первых 2 кольца обозначают цифры,3 – множитель. 4 кольца нет, так как для всех подобных резисторов принятое отклонение составляет 20%.

4 кольца – маркировка отличается от предыдущей. Последнее кольцо означает отклонение. Все значения выбираются при помощи специальной таблицы. В данном случае отклонение составляет 5%, 10%.

5 колец означает минимальный показатель отклонения, до 0,005%. В данном случае первые 3 кольца означают цифры, которые затем нужно умножить на множитель. Найти множитель можно по все той же таблице, искать нужно значение цвета 4 кольца. Есть варианты исполнения резисторов, которые имеют 6 колец. Их расшифровка проводится также, как и при 5 кольцах, только последнее из них означает температурный коэффициент сопротивления. Данное значение определяет то, насколько изменится показатель сопротивления при повышении температуры корпуса резистора.

Пример 1. На первом рисунке — пять полосок, одна из них нанесена через отступ — это точно допуск. Цвет этого кольца — красный, что соответствует погрешности 1% от номинального значения. Остальные полосы — это значимые цифры и множитель. В соответствии с по таблицей:

• первая полоса— красная — 2

• вторая полоса — черная — 0

• третья полоса — черная — 0

• четвертая полоса — коричневая — множитель 10 Ом.

Итого получаем: 200 надо умножить на 10 Ом. Получается 2000 Ом или 2 кОм. Допуск определили раньше и он равен 2%.

9. Smd резисторы (Surface Mount Device)

Ранее при сборке радиоэлектронной аппаратуры осуществлялся навесной монтаж элементов или их продевание в печатную плату через предусмотренные отверстия. SMD-резисторы изготавливаются с контактными выводами, с помощью которых крепятся непосредственно на токопроводящую дорожку электронной схемы. Процесс может быть частично или полностью автоматизирован.

Такие миниатюрные резисторы прекрасно подходят для поверхностного монтажа. Маркировка позволяет узнать типоразмер, мощность и сопротивление изделия.

По форме СМД-резисторы бывают прямоугольными, квадратными, круглыми, овальными, профиль – низкий. Низкопрофильные элементы размещаются на плате очень компактно и существенно экономят полезную площадь.

Для технологии поверхностного монтажа (ТМП) применяют постоянные резисторы, выполненные как по толстоплёночной, так и по тонкоплёночной технологиям. Кроме резисторов широкого применения, разработаны также и прецизионные резисторы. Постоянные ТМП резисторы выпускаются в двух конструктивных исполнениях: цилиндрические с металлизированными выводами типа MELF (metal electrode faсe bonding) и прямоугольные чип-резисторы.

Цилиндричсекие резисторы Конструктивно резисторы типа MELF представляют собой керамическое основание круглого сечения, на наружную поверхность которого нанесён методом тонкоплёночной технологии резистивный слой, а торцевые поверхности металлизированы. В России разработаны и выпускаются серийно постоянные непроволочные безвыводные резисторы цилиндрической формы типа Р1-11, аналогичные зарубежным MELF-резисторам.

Резисторы типа Р1-11 изготовляют в соответствии с техническими условиями АБШК.434110.0028 ТУ для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока; неизолированные, негерметичные, климатической категории и исполнения УХЛ5 по ГОСТ 15150-69. Резисторы имеют: диаметр 2.2 мм, длину 5.9 мм, ТКС (50…500)·10^-6 С^-1 , предельное рабочее напряжение 250 В, номинальные мощности 0.25 или 0.4 Вт, предельное отклонение 1%, 2%, 5%, 10%. Диапазон номинальных сопротивлений от 1 Ом до 5.1 МОм. Резисторы работоспособны в диапазоне температур от –60^оС до +70^оС и относительной влажности до 98 % при 25^оС. При автоматизированном монтаже допускается пайка волной припоя при непосредственном погружении резистора в припой при температуре 250^оС на время не более 4 с. В случае крепления резистора клеем для его полимеризации допускается воздействие ультрафиолетового облучения (УФО) мощностью до 100 Вт/см² в течение одной минуты. Возможно трёхкратная пайка с общим временем до 10 с. Кроме того, допускается использование при монтаже припойной пасты. Резисторы поставляются россыпью, либо упакованными в пластмассовую формованную ленту, намотанную на бобину.

Прямоугольные чип-резисторы получили более широкое распространение вследствие их лучшей приспособленности к автоматизированному монтажу. Прямоугольные чип-резисторы общего применения изготовляют по толстоплёночной технологии, а прецизионные – по тонкоплёночной. К достоинствам резисторов этого типа стоит отнести: стандартизацию размеров на международном уровне, возможность автоматизированного электромонтажа, пайку ТМП-методами, наличие защиты внутреннего контактного слоя от растворения, упаковку в ленты.

Типовая конструкция толстоплёночного чип-резистора приведена на рисунке. Основанием резистора служит керамическая подложка на основе оксида алюминия, на которую наносится резистивный слой. Высокая точность величины сопротивления обеспечивается с помощью специальной системы лазерной подгонки. Электрический контакт с печатной платой обеспечивается трёхслойной контактной поверхностью, состоящей из внутреннего выводного слоя, барьерного и внешнего выводного слоя. Благодаря введению в конструкцию дополнительного слоя никеля, при пайке предотвращается миграция серебра из внутреннего выводного слоя в припой. На защитное покрытие из боросиликатного стекла наносится несмываемая кодовая маркировка номинала. Используют лазерные, либо абразивные методы подгонки резисторов. Выбор метода обусловлен экономическими соображениями.