Введення в електроніку

Доброго дня шановні радіоаматори!
Вітаю вас на сайті "Радіоаматор"

Резистори діляться на постійні, підлаштування і змінні (потенціометри).
Практично в кожній конструкції зустрічається постійний резистор. Він являє собою порцелянову трубочку (або стрижень), на яку зовні напилена найтонша плівка металу або сажі (вуглецю).

Резистор має опір і використовується для того, щоб встановити потрібний струм в електричному ланцюзі.

Згадайте приклад з резервуаром: змінюючи діаметр труби (опір навантаження). можна отримати ту чи іншу швидкість потоку води (електричний струм різної сили). Чим тонше плівка на фарфоровій трубочці або стрижні, тим більший опір струму. Тому цю деталь іноді просто називають опором.
З постійних раніше застосовувалися резистори типу МЛТ (металізований лакований теплостійкий). Їх корпусу були пофарбовані в червоний або зелений колір. Сьогодні радіомагазині частіше заповнені резисторами белового кольору з кольоровими смугами. І ті, і інші Ви можете сміливо використовувати в своїх пристроях. Підлаштування резистори призначені для настройки апаратури, а резистор зі змінним опором (змінний або потенціометр) застосовують для регулювання, наприклад, для установки гучності в підсилювачах.
Резистори розрізняють по опору і потужності. Опір. як Ви вже знаєте, вимірюють в Омасі, кілоомах і мегоомах, а потужність - у ВАТ. Резистори різної потужності відрізняються розмірами. Чим більше потужність резистора, тим більше його розміри. Зовнішній вигляд постійних резисторів показаний на Рис. 1. Там же показано умовно-графічне позначення резисторів на принциповій схемі із зазначенням потужності. Найчастіше потужність вказують поряд з резистором або розповідають про це в описі схеми.

Для мініатюризації своїх пристроїв деякі використовують ЧІП-компоненти. серед яких можуть бути як резистори, так і конденсатори. На Рис. 1г показаний зовнішній вигляд ЧІП-резистора. У зарубіжній електроніці він називається SMD (від Surface Mounted Device - прилад, що монтується на поверхню). Іншими словами ЧІП-компоненти - це безвиводние радіодеталі для монтажу з боку друкованих провідників.
Номінальне значення опору резистора вказується виробником на корпусі виробу. Там же наноситься і ряд інших його характеристик. Для маркування резисторів використовують спеціальні кодування: буквено-цифровий, колірне і цифрове.
У буквено-цифровий маркування одиницю опору Ом скорочено позначають літерою Е або R. килоом - буквою К. Мего - буквою М. Якщо номінальний опір резистора висловлюють цілим числом, то буквене позначення одиниці виміру ставлять після цього числа, наприклад: ЗЗЕ (33 Ом) , 47К (47 кОм), ЮМ (10 мОм). Коли ж опір резистора висловлюють десятковим дробом меншим за одиницю, то буквене позначення одиниці виміру розміщують перед числом, наприклад: К22 (220 Ом). М47 (470 кОм). Висловлюючи опір резистора цілим числом з десятковим дробом, ціле число ставлять попереду букви, а десяткова дріб - після літери, яка символізує одиницю виміру (буква замінює кому після цілого числа), наприклад: 1Е5 (1,5 Ом), 2К2 (2,2 кОм), 1М5 (1,5 мОм). Крім цього, на корпус резистора виробники наносять і допустиму потужність. Наприклад, МЛТ-1 позначає резистор потужністю 1 Вт. Як Ви здогадалися, ця маркування вірна для вітчизняних резисторів. У зарубіжній прийнято застосовувати кольору і цифри.

Кольорове маркування наносять на циліндричну поверхню резистора в вигляді точок або кілець-пасків. Маркувальні знаки розташовують на резисторі зліва направо в наступному порядку: перший знак - перша цифра; другий знак - друга; третій - множник. Ці знаки визначають номінальний опір. Четвертий знак - допустиме відхилення опору. Для резисторів з номінальним опором, вираженим трьома цифрами і множником, кольорове маркування складається з п'яти знаків (кілець): перші три знаки - три цифри номіналу: четвертий знак - множник, п'ятий - допустиме відхилення опору (див. Рис. 2). У зв'язку з цим в Інтернеті з'явилося безліч онлайн калькуляторів для визначення опору резисторів. Але, як на мене, простіше дізнатися опір резистора за допомогою цифрового приладу - тестера.
При цифровий маркування величина опору резистора наноситься трьома цифрами. з яких дві перші показують її мантиссу, а третя служить показником ступеня 10 для додаткового множника. Наприклад, 150 означає 15 Ом, 151 це 150 Ом, 152 - 1500 Ом і т.д. Відповідно, на резисторі з опором 15 МОм побачимо в цьому коді: 156. Цифрова маркування застосовується в основному в SMD-компонентах. У наступній таблиці наведено приклади деяких цифрових маркувань.

Раніше я згадував про потужності резисторів. У вітчизняній електроніці стандарти жорсткіше не тільки до резисторам, але і до інших компонентів. Це явно демонструє Рис. 3. Від сюди слід: якщо в описі схеми йдеться про використання, наприклад, МЛТ-2, його необхідно замінювати закордонним резистором більшої потужності. Інакше Ваше пристрій довго не "протягне".

На відміну від постійних резисторів. які мають два висновки, у змінних резисторів таких висновків три. Потенціометри можуть містити і більше трьох висновків. Такі змінні резистори зазвичай використовуються для компенсації частот в звуковій апаратурі.

На схемі вказують опір між крайніми висновками змінного резистора. Опір же між середнім виводом і крайніми змінюється при обертанні осі резистора, яке виступає назовні. Причому, якщо вісь повертають в одну сторону, опір між середнім виводом і одним з крайніх зростає, відповідно зменшуючись між середнім виводом і іншим крайнім. Якщо ж вісь повертають назад, відбувається зворотне. Змінні резистори, як і постійні, можуть бути різної потужності, що можна визначити за їх розмірами. Особливо великою потужністю володіють дротяні резистори, які призначені для роботи в колах постійного і змінного струмів. Зовнішній вигляд деяких
змінних резисторів і їх позначення на принциповій схемі представлені на Рис. 4.
Подібним чином працюють і підлаштування резистори. проте, вони, як уже зрозуміло з назви, служать для підстроювання, а точніше для установки більш точного опору. Після чого їх більше не чіпають. Зовнішній вигляд деяких подстроечнік і їх позначення на принциповій схемі представлені на Рис.5.

Резистори шумлять! Розрізняють власні шуми і шуми ковзання. Власні шуми резисторів складаються з теплових і струмових шумів. Їх виникнення пов'язане з тепловим рухом вільних електронів і проходженням електричного струму. Власні шуми резисторів тим вище, чим більше температура і напруга. Високий рівень шумів резисторів обмежує чутливість електронних схем і створює перешкоди при відтворенні корисного сигналу. Шуми ковзання (обертання) притаманні змінним резисторам. Вони виникають в динамічному режимі при русі рухомого контакту з резистивного елемента у вигляді напруги перешкод. У приймальних пристроях ці перешкоди призводять до різних шелесту і тріск. Тому в електроніці стали використовувати цифрову
регулювання. Тепер не часто в апаратурі зустрінеш регулятор гучності, побудований на потенціометрі.

Крім зазначених вище резисторів, існують напівпровідникові нелінійні резистори - вироби електронної техніки, основна властивість яких полягає в здатності змінювати свій електричний опір під дією керуючих факторів: температури, напруги, магнітного поля та ін. Залежно від фактора вони отримали назву фоторезистори, терморезистори і варистори. Останнім часом їх стали відносити до керованим напівпровідникових резисторам. Іншими словами, це елементи, чутливі до дії певного керуючого фактора (див. Рис. 6).

Серед них - фоторезистори, що змінюють свій опір в залежності від ступеня освітленості. Чим інтенсивніше світло, тим більше створюється вільних носіїв зарядів і тим менше стає опір елемента. У фоторезисторов обов'язково визначений і діапазон температури. Якщо використовувати датчик при різних температурах, то слід обов'язково ввести уточнюючі перетворення. тому властивість опору залежить від зовнішньої температури. Залежно від призначення фоторезистори мають абсолютно різне конструктивне оформлення. Іноді це просто пластина напівпровідника на скляному підставі з токонесущей висновками, в інших випадках фоторезистор має пластмасовий корпус з жорсткими стрижнями. Широко використовуються фоторезистори в поліграфічної промисловості при виявленні обривів паперової стрічки, контролі за кількістю аркушів, що подаються в друкарську машину. Чи не обходяться без них і автоматичні вимикачі вуличного освітлення.
Терморезистори, або термістори - змінюють свій опір залежно від температури. Існують терморезистори як з негативним, так і з позитивним температурним коефіцієнтом опору - позистора.
Терморезистори використовуються в системах дистанційного і централізованого виміру і регулювання температур, протипожежної сигналізації, теплового контролю і захисту машин, вимірювання потужності, вимірювання вакууму, швидкостей руху рідин і газів та ін. Номінальний опір RH - електричний опір, значення якого позначено на терморезистор або вказано в нормативної документації, виміряний при певній температурі навколишнього середовища (для більшості типів цих резисторів при 20 ° с, а для терморезисторов з в исокімі робочими температурами до 300 ° С).
Відмінною особливістю варисторів є різко виражена залежність електричного опору від прикладеної до них напруги. їх використовують
для стабілізації і захисту від перенапруг, перетворення частоти і напруги, а також для регулювання посилення в системах автоматики, різних вимірювальних приладах, в телевізійних приймачах. Наприклад, варістор часто використовують в мережевих (на 220) удлинителях. Підключивши таку деталь паралельно розеток подовжувача, розробники не соромляться заявляти про безліч різних захистів і фільтрів.