抵抗器の特性

抵抗を使用すると、電気回路内の電流と電圧の値を制御できます。たとえば、抵抗は電気信号増幅器内のトランジスタにバイアス モードを提供します。抵抗の両端の電圧を測定することで、トランジスタのエミッタ電流とコレクタ電流を調整できます。抵抗器の助けを借りて、測定デバイス内で電流および分圧器が作成されます。

抵抗器の電気的特性は、その材質とその設計によって主に決まります。

特定のアプリケーション向けに抵抗のタイプを選択する場合、通常は次のパラメータが考慮されます。

a) 必要な抵抗値 (オーム、キロオーム、MOhm)、

b) 精度 (抵抗器に示された値からの抵抗値の偏差、%)、

(c) 抵抗器が消費できる電力、

F) 抵抗温度係数 抵抗 RT = R20 [1 + α (Т — 20О )]、ここで α — 抵抗の温度係数。

たとえば、金属膜の場合、 a = (5 — 100) × 10-6、

e) 抵抗の安定性: これは、動作中の抵抗の抵抗の変化率を指します。

f) ノイズ特性: 抵抗によって発生するノイズの等価電圧を指します。

ポイント「e」および「f」については、ほとんどのメーカーは通常、抵抗器の特性を定性的に評価し、たとえば抵抗器の安定性が高い、またはノイズが低いなどの特徴を示します。公差が±2%以下の抵抗器を高精度抵抗器と呼びます。

高安定性、低ノイズ、高精度の抵抗は、特殊な場合にのみ必要となります。たとえば、小信号計器用アンプの入力段で使用されます。それらの普及は、これらのデバイスの高コストによってのみ制限されます。カーボン複合抵抗器は、電源とパワーアンプにのみ使用されます。

セラミック抵抗器は電源とパワーアンプでのみ使用されます。ガラス被覆抵抗器は幅広い用途に使用されますが、アルミニウム被覆抵抗器はアンプや小信号機器でのみ使用されます。

材質の異なる抵抗器の特徴

抵抗パラメータ

抵抗器材料

カーボンコンポジット カーボンフィルム 金属フィルム 金属酸化物抵抗器 抵抗範囲、オーム 2.2 ～ 106 10 ～ 10×106 1 ～ 106 10 ～ 106 精度 ±10 ±5 ±1 ±2 電力、W 0.125 — 1 0.25 — 2 0.125 — 0.5 0.25 — 0.5 安定性が十分に低い 非常に優れている 非常に優れている

抵抗定格と抵抗器の精度。抵抗のおおよその値は、常に抵抗器のハウジングにマークされています。したがって、100 オーム ± 10% とマークされた抵抗器は、90 ～ 110 オームの範囲の任意の抵抗を持つことができます。 100 オーム ± 1% とマークされた抵抗器の抵抗値は、99 オームから 101 オームまで変化します。

原則として、業界で製造されるすべての抵抗器は直列に結合されます。一連の公称抵抗値の数は、許容される精度によって決まります。たとえば、± 20% の精度の抵抗器を使用して 1 ～ 10 の抵抗値の可能な範囲全体をカバーするには、6 つの基本値 (E6 シリーズ) のセットがあれば十分です。

E12 シリーズには、± 10% の精度で 12 個の基本抵抗値が含まれています。 E24 シリーズには、精度 ± 5% の 24 個の基本抵抗値が含まれています。

各シリーズには、抵抗値が 10 倍異なる 6 つまたは 7 つの抵抗グループが含まれています。つまり、対応する抵抗グループは、基本値に 1、10、100、1 kΩ、10 kΩ、100 kΩ、1 MΩ を乗算して得られます。 。

例。増幅段のバイアス回路には、5Vの定電圧源で100μA(±10%)の電流が必要です。抵抗の種類とその抵抗値の選択が必要です。オームの法則の抵抗:

R = U / I = 5/100 = 50kΩ

計算された抵抗値 (E24 シリーズ) に最も近い値は 51 kΩ です。この場合、98 μA の電流が供給されますが、これは必要な値とは 2% 異なります。抵抗精度が + 5% であるとすると、考えられる電流変動範囲は 93 ～ 103 μA となり、指定された許容誤差の ± 10% 内に十分収まります。

抵抗器で放出される電力 P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W は非常に小さいです。したがって、公称電力が 0.25 W の炭素皮膜抵抗器が適していますが、低ノイズアンプが必要な場合は、金属酸化物抵抗器を選択する必要があります。

ちょっとしたメモとヒント

抵抗器が消費できる最大電力は周囲温度によって異なります。この温度が上昇すると、電力は減少します。抵抗器の信頼性を高めるには、大きな電力リザーブを確保する必要があります。

同じ公称値の複数の抵抗器が必要な場合は、個別素子の代わりにタイプ D.AlzL および SIL パッケージで製造された厚膜抵抗器アレイを使用することをお勧めします。これらは、定格 33 ～ 1000m の E12 シリーズ抵抗器です。

有線抵抗には重要な特性があります インダクタンスしたがって、高周波回路やパルス回路で使用することは現実的ではありません。非常に高い周波数 (30 MHz 以上) では、カーボンおよび金属皮膜抵抗器もピンの長さによりかなりの誘導抵抗を持つ可能性があるため、ピンをできるだけ短くする必要があります。

ガラス抵抗器の絶縁品質は、温度が上昇すると低下します。したがって、最大電力損失モードでは、これらの抵抗と導電性表面との接触を避ける必要があります。