Elementy pasywne – Niby to takie proste – #2 – Rezystory cz. I

Na rozgrzewkę:

Jak już wspominałem wcześniej we wpisie poruszę temat rezystorów. Wiem, że będzie to temat uważany przez niektórych z Was za prymitywny lecz z własnego doświadczenia wiem, że właściwe zrozumienie doboru rezystorów w zależności od aplikacji niejednokrotnie przyczyni się do uniknięcia główkowania nad urządzeniem „DLACZEGO ONO NIE DZIAŁA?”.

Rezystory, niby proste elementy, a wraz z rozwojem elektroniki i skomplikowaniem urządzeń są wciąż stosowane. Używa się ich na przykład w układach wzmacniaczy jako elementy sprzężenia zwrotnego, w układach filtrów RC, do ustalania napięcia pomiarowego. W układach komunikacji cyfrowej rezystory używane są do terminowania, aby zachować odpowiednią impedancję linii transmisyjnej. Zaś w układach napędowych służą do wytracania energii podczas hamowania (układ czopera).

Jak widać spektrum stosowania rezystorów jest bardzo szerokie, moim zdaniem niezmiernie ważne jest przyswojenie wiedzy oraz odpowiednie przemyślenie doboru wspomnianych elementów, pod względem zastosowania w swoich projektach.

Zaczynamy, parametry rezystorów:

  • Moc znamionowa: największa możliwa moc jaka może się wydzielić się w czasie pracy ciągłej w temperaturze otoczenia mniejszej niż +70°C. Moc rezystorów powinna dobierana być jako wartość średnia, ponieważ każdy z rodzajów rezystorów jest mniej lub bardziej wytrzymały na chwilowe przeciążenia (zależne od wykonania rezystora).
  • Tolerancja: daje informację o dokładności wykonania rezystora i odchyłkach od zdefiniowanej wartości rezystancji. Najczęściej spotykane są rezystory o tolerancji 5%, których nie użyjemy w układach wykonujących precyzyjne pomiary.
  • Współczynnik szumów: wskazuje wartość szumów emitowanych przez rezystor. Aby uniknąć szumów stosujemy rezystory o niskiej tolerancji i wysokiej stabilności temperaturowej. Szumy rezystora zależą od przyłożonego napięcia, rodzaju, temperatury oraz rezystancji.
  • Pojemność własna (CR): jest to parametr pasożytniczy, który zależy od sposobu wykonania rezystora, użytych materiałów oraz zastosowanej obudowy.
  • Indukcyjność własna (LR): jest to także parametr pasożytniczy, który wynika także z budowy rezystora, np. ta wartość jest znaczna w rezystorach drutowych. Na pojemność oraz indukcyjność trzeba uważać w układach wysokiej częstotliwości, w szczególności na rezonans, który może powodować niestabilność układu. Częstotliwość pracy rezystora powinna być dużo niższa niż częstotliwość rezonansowa.
  • Współczynnik temperaturowy: informuje o zmianie wartości rezystancji w zależności od temperatury. Jednostką jest ppm/K lub ppm/°C (ppm – part per milion). Współczynnik ten może być dodatni (rezystory metalowe) lub ujemny (rezystory niemetalowe).

    Przykład:

    Rezystancja 2 kΩ, współczynnik temperaturowym +500 ppm/°C to:
    wraz ze zmianą temperatury otoczenia o 1°C jego rezystancja zmieni się o: 1Ω

    500/1000000·2000=1
  • Współczynnik napięciowy: informuje o zmianie rezystancji w zależności od przyłożonego napięcia. Jednostką jest ppm/V (ppm – part per milion).
  • Stabilność długoterminowa: określa zmiany wartości rezystancji w zależności od czasu pracy.
  • Zakres temperatur: zakres temperatur, w których może pracować rezystor, zależy od zastosowanej obudowy.

Schemat zastępczy rezystora:

Na koniec

Mam nadzieję, że zrozumiale opisałem parametry rezystorów, w kolejnym wpisie skupię się na poszczególnych grupach oporników z jakimi spotkamy się na rynku. Jeśli macie jakieś wątpliwości dotyczące wpisu, proszę o komentarz lub wiadomość e-mail. Chętnie odpowiem na pytania:)

Autor artykułu
Mateusz Pluta

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *