Modstandsegenskaber

Modstande giver dig mulighed for at kontrollere værdierne af strømme og spændinger i det elektriske kredsløb. Modstande, for eksempel, giver bias mode for transistoren i en elektrisk signalforstærker. Ved at måle spændingen over modstanden kan du justere transistorens emitter- og kollektorstrømme. Ved hjælp af modstande laves strøm- og spændingsdelere i måleapparater.

De elektriske egenskaber af en modstand er i høj grad bestemt af det materiale, den er lavet af, og dens design.

Når du vælger typen af ​​modstand til en bestemt applikation, tages der normalt hensyn til følgende parametre:

a) den nødvendige modstandsværdi (Ohm, kOhm, MOhm),

b) nøjagtighed (mulig afvigelse, %, af modstand fra værdien angivet på modstanden),

(c) den effekt, som modstanden kan sprede,

F) temperaturkoefficient for modstand modstand RT = R20 [1 + α (Т — 20О )], hvor α — modstandstemperaturkoefficient.

For eksempel, for en metalfilm a = (5 - 100) x 10-6,

e) modstandsstabilitet: dette refererer til den procentvise ændring i modstanden af ​​modstanden under drift,

f) Støjegenskaber: refererer til den ækvivalente spænding af den støj, der genereres af modstanden.

For punkt "e" og "f" giver de fleste producenter normalt en kvalitativ vurdering af modstandenes egenskaber, idet de karakteriserer modstandene som for eksempel meget stabile eller lavt støjniveau. Modstande med tolerancer på ± 2 % eller mindre kaldes højpræcisionsmodstande.

Høj stabilitet, lav støj og høj præcision modstande er kun påkrævet i særlige tilfælde. For eksempel bruges de i indgangstrinene til instrumentforstærkere med lille signal. Deres udbredte brug er kun begrænset af de høje omkostninger ved disse enheder. Kulstofkompositmodstande bruges kun i strømforsyninger og effektforstærkere.

Keramiske modstande bruges kun i strømforsyninger og effektforstærkere. Glasbeklædte modstande finder en bred vifte af anvendelser, mens aluminiumbeklædte modstande kun bruges i forstærkere og småsignalinstrumenter.

Karakteristika for modstande lavet af forskellige materialer

Modstandsparameter

Modstandsmateriale

Carbon Composite Carbon Film Metal Film Metal Oxid Resistor Modstandsområde, Ohm 2,2 til 106 10 til 10×106 1 til 106 10 til 106 Nøjagtighed ±10 ±5 ±1 ±2 Effekt, W 0,125 — 1 0,25 — 0,52 — 5 0,5 Stabilitet dårlig nok fremragende fremragende

Modstandsvurdering og modstandsnøjagtighed. Den omtrentlige værdi af dens modstand er altid markeret på modstandens hus. Så en modstand mærket 100 Ohm ± 10% kan have enhver modstand i området 90 til 110 Ohm. Modstanden for modstanden mærket 100 ohm ± 1% varierer fra 99 til 101 ohm.

Som regel er alle modstande produceret af industrien kombineret i serie. Antallet af nominelle modstandsværdier inden for en serie bestemmes af den accepterede nøjagtighed. For for eksempel at dække hele det mulige område af modstandsværdier fra 1 til 10 ved hjælp af modstande med en nøjagtighed på ± 20%, er det nok at have et sæt på seks grundværdier (E6-serien).

E12-serien indeholder 12 grundlæggende modstandsværdier med en nøjagtighed på ± 10%. E24-serien indeholder 24 grundlæggende modstandsværdier med en nøjagtighed på ± 5%.

Hver serie indeholder 6 eller 7 grupper af modstande, hvis modstande afviger med en faktor på 10. Det betyder, at den tilsvarende modstandsgruppe opnås ved at gange grundværdien med 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .

Et eksempel. Forspændingskredsløbet i forstærkertrinnet kræver en strøm på 100 μA (± 10%) med en konstant spændingskilde på 5 V. Valg af modstandstype og dens modstand er påkrævet. Ohms lov modstand:

R = U / I = 5/100 = 50kΩ

Det tætteste på den beregnede modstandsværdi (E24-serien) er 51 kOhm. I dette tilfælde vil der blive leveret en strøm på 98 μA, som afviger fra den krævede værdi med 2%. Givet en modstandsnøjagtighed på + 5 % får vi et muligt strømvariationsområde på 93 til 103 μA, hvilket er godt inden for den specificerede tolerance på ± 10 %.

Strøm frigivet i modstanden P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W er meget lille. Derfor er en kulfilmmodstand med en nominel effekt på 0,25 W egnet. Hvis der kræves en støjsvag forstærker, skal der tages en metaloxidmodstand.

Små noter og tips

Den maksimale effekt en modstand kan sprede afhænger af den omgivende temperatur. Når denne temperatur stiger, falder effekten. For at øge modstandens pålidelighed skal der tilvejebringes en stor strømreserve.

I tilfælde, hvor det er påkrævet at have flere modstande af samme nominelle værdi, anbefales det at bruge tykfilmsmodstandsarrays fremstillet i type D.AlzL og SIL pakker i stedet for diskrete elementer. Disse er E12-seriens modstande med ratings fra 33 til 1000m.

Kablede modstande har betydelige induktans, derfor er det upraktisk at bruge dem i højfrekvens- og pulskredsløb. Ved meget høje frekvenser (over 30 MHz) kan kulstof- og metalfilmmodstande også have en betydelig induktiv modstand på grund af længden af ​​deres ben, som skal forkortes så meget som muligt.

Isoleringskvaliteten af ​​glasmodstande forringes med stigende temperatur. Derfor bør kontakt mellem disse modstande og ledende overflader undgås ved maksimal effekttab.