Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



"Компонентна база рез"

"Компонентна база рез"




Сторінка14/17
Дата конвертації22.04.2017
Розмір1.01 Mb.
ТипРеферат
1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17

Перспективи розвитку та використання котушки

індуктивності в РЕА


Котушка індуктивності є елементом, пара якого з інтегральною схемою викликає великі труднощі. Основна причина полягає в складностістворення котушок малихгабаритів з високими індуктивністю і добротністю.Все це пояснює тенденцію, що намітилася зменшення кількості котушокіндуктивності в апаратурі на інтегральних схемах, що не вимагають котушокіндуктивності, і заміни їх спеціальними схемами на транзисторах.Феррити - магнітніматеріали, що представляють собою з'єднання оксиду заліза (Fe2O3) с оксидами других металів: FeOFe2O3 (феррит заліза і другі матеріалли типу M2 O Fe2O3), також феррогранати: Y3Fe5O12 и другие типа M2 Fe12O19 і RFeO3 , где R – рідкоземельний елемент чи Y, ортоферрити CaTiO3.

Резистори. Класифікація.Основні параметри резисторів


Резистор - це компонент радіоелектронного пристрою, призначений для перерозподілу і регулювання енергії між елементами схеми.
Резистори використовують для формування заданих величин струмів і напруг в електричному ланцюзі радіоелектронних пристроїв, створення необхідних електричних режимів активних компонентів, узгодження електричних ланцюгів, поглинання електричної потужності, для застосування в частотозадающих ланцюгах генераторів та фільтрів і т.д.
Узго́дження - тип підрядного зв'язку між головним і залежним словами у словосполученні, коли форма залежного слова відповідає формі головного, тобто узгоджується з ним у роді, числі, відмінку. Наприклад, червона троянда.

В даний час нарівні з дискретними резисторами отримують все більше поширення набори резисторів. Конструктивно набори, як правило, оформляються у корпусах мікросхем.
Резистори ділять на дві великі групи: постійні і змінні резистори. За призначенням постійні резистори підрозділяють на резистори загального застосування, прецизійні, високочастотні, високовольтні, високомегаомние, а змінні резистори - на подстроєчниє (їх опір змінюють при технологічних регулюваннях) і регулювальні, опір яких змінюють під час функціонування апаратури.
За принципом створення резистивного елемента розрізняють дротові, недротяні і металофольгові резистори. Основне застосування знаходять недротяні резистори - тонкоплівкові (металокерамічні, металлоокісние, металізовані, вуглецеві, бороуглеродістие), товстоплівкові (лакопленочние, керметние, на провідній пластмасі) та об'ємні (з додаванням органічних і неорганічних діелектриків).
За способом монтажу поділяють резистори для навісного монтажу, друкованого монтажу і використовувані в складі мікросхем і мікрозборок.
Пласти́чна ма́са (пластмаса) - штучно створені матеріали на основі синтетичних або природних полімерів.
Навісний монтаж - спосіб монтажу електронних схем, при якому розташовані на ізолюючому шасі радіоелементи з'єднуються один з одним провідниками або безпосередньо своїми виводами.

Набір резисторів представляє сукупність резисторів, об'єднаних в єдину конструкцію в корпусах мікросхем або корпусах сполучаються з мікросхемами. Їх класифікують за призначенням (загального призначення, прецизійні, високовольтні, високомегаомние), типу резистивного елемента і схемотехнічного побудовою (простий набір, функціональний набір, комбінований набір, який складається з постійних і змінних резисторів).
Параметри і характеристики, що входять в повне умовне позначення резистора, вказуються в певній послідовності. Для резисторів постійного опору вказуються: тип резистора; номінальна потужність розсіювання, номінальний опір і буквене позначення одиниці виміру (Ом, кОм, МОм, ГОм, ТОм); допускається відхилення опору у відсотках (допуск);
Відсо́ток або також проце́нт (лат. «pro centum» - сота частка, на сто). Відсотком якого-небудь числа називають соту частину цього числа.
група за рівнем шумів (для недротяні резисторів) ; група по температурному коефіцієнту опору (ТКС).
Для резисторів змінних вказуються номінальна потужність розсіювання; номінальний опір і буквене позначення одиниці виміру (Ом, кОм, МОм); допускається відхилення опору у відсотках; функціональна характеристика (для недротяні резисторів); позначення конструктивних особливостей валу. Наприклад, постійний недротяні резистор з реєстраційним номером 4, номінальною потужністю розсіювання 0.5 Вт, номінальним опором 10 кому, з допуском 1%, групою за рівнем шумів А, групою ТКС - Б, всі кліматичного виконання У, позначається: P1-4-0.5- 10кОм 1% А-Б-В ОЖО.467.157 ТУ.
Резистор має також буквено-цифрову маркіровку. У залежності від розмірів резистора вона може бути повною і скороченою. Повна маркування містить: вид, номінальну потужність, номінальний опір, допуск та дату виготовлення.
Маркування - це процес нанесення марковання. Нанесення тексту, умовних позначень та малюнків на упаковку та (чи) продукцію. У процесі наноситься комплекс відомостей різного характеру щодо продукції, процесу чи послуги у вигляді тексту, окремих графічних, кольорових символів (умовних позначень) та їхніх комбінацій.
Скорочена - номінальний опір, допуск або дату виготовлення.
Позначення номінальних опорів може бути повним (215 Ом, 150 кОм, 2,2 МОм, 6,8 ГОм, 1 ТОм) або кодованим (215R, 150K, 2M2, 6 G8, 1T), де букви R, K, M, G , T позначають відповідно множники 1, 10 3, 106, 109, 1012 для опорів, виражених в омах.
Повне позначення допустимого відхилення складається з цифр, кодоване - з букв. Застосовується і кольорове маркування резисторів, яка виконується у вигляді кольорових крапок або смуг.
Позначення наборів резисторів, виконаних за тонкоплівковою технології складається з наступних елементів: перший елемент - цифра 3 позначає групу мікросхем; другий елемент - дві цифри, що позначають порядковий номер розробки серії мікросхем; третій елемент - дві літери, що позначають підгрупу і вид мікросхеми: НР - набір резисторів, НФ - набори функціональні (в тому числі і матриці резисторів типу R-2R); четвертий елемент - умовний номер розробки мікросхеми за функціональною ознакою в даній серії. Наприклад, 301НР2 ... ТУ. Для наборів резисторів, не віднесених до класу інтегральних мікросхем, позначення може бути скороченим і повним. Скорочене позначення складається з наступних елементів: перший елемент - літери НР (набір резисторів); другий елемент - цифра, що позначає вид матеріалу резистивних елементів (1 - недротяні, 2 - дротяні або металофольгові); третій елемент - реєстраційний номер конкретного набору резисторів.
До складу основних параметрів і характеристик наборів резисторів входять: позначення типової схеми побудови набору; число резисторів або розрядів в наборі; номінальний опір і буквене позначення одиниці вимірювання опору (Ом, кОм, МОм); допускається відхилення опору у відсотках і коефіцієнт відношення (поділу) ; похибка коефіцієнта відносини (поділу); група з ТКС.
При використанні резистора в ланцюгах змінного струму і напруги, особливо на високих частотах, резистор не можна розглядати як елемент, що володіє лише активним опором, необхідно враховувати його паразитні реактивні складові.

Опір резистора в ланцюзі постійного струму

(RR RК) · Rиз

R =.


RR RК Rиз

Опір RК має істотне значення тільки для низькоомних резисторів, проте в процесі функціонування резистора з-за перегріву, недостатнього контактного зусилля, дії вологи воно може значно зрости.


Опір Rиз визначається якістю діелектрика, використовуваного для заснування та захисного ізоляційного покриття, і практично впливає на загальний опір R тільки для високоомних резисторів (RR> 109 - 1010 Ом).
Постійні резистори характеризуються номінальним опором і допуском, номінальною потужністю, електричною міцністю, ТКС, рівнем власних шумів, стабільністю, частотними властивостями.
Електри́чна мі́цність - характеристика діелектриків, мінімальна напруженість електричного поля, при якій настає електричний пробій. Всі гази, а також всі тверді і рідкі діелектрики мають скінченну електричну міцність.

Номінальний опір - це електричний опір, значення якого позначено на резисторі або вказано в супровідній документації і яке є вихідним для відліку відхилення від цього значення.
Діапазон номінальних опорів для резисторів: постійних - від доль ома до одиниць тера; змінних недротяні - від 0,47 Ом до 1 МОм; змінних не дротяних від 1 Ом до 10 МОм.
Номінальні опору резисторів стандартизовані і встановлюються рядами бажаних чисел. Це десяткові ряди геометричних прогресій, перший член яких дорівнює одиниці, а знаменник прогресії qN = 101 / N для ряду EN.
Знаменник - число, або алгебраїчний вираз, який стоїть під рискою у записі дробу.
Геоме́трія (від дав.-гр. γη - Земля і μετρέω - вимірюю; землеміряння) - розділ математики, наука про просторові форми, відносини і їхні узагальнення.
Геометрична прогресія - послідовність чисел, перший член якої не дорівнює нулю, а відношення будь-якого елемента послідовності до попереднього є сталим числом, що називається знаменником прогресії. Знаменник прогресії не дорівнює 1 (одиниці) Якщо модуль знаменника прогресії більше одиниці - прогресія зростаюча, якщо він менше одиниці - прогресія спадна.
Цифра після букви E вказує кількість номіналів в кожному десятковому інтервалі. Будь-який член ряду an = qn-1, де n - номер шуканого члена. Найбільш уживані ряди кращих чисел E6, E12, E24 і т. д. знаменником цих рядів відповідно будуть: q6 = 10 (1 / 6) = 1,47; q12 = 10 (1 / 12) = 1,21; q24 = 10 (1 / 24) = 1,1. Для постійних резисторів встановлені ряди E6, E12, E24, E48, E96, E192, а для змінних - ряд Е6.
Дійсні значення опорів резисторів внаслідок технологічних похибок можуть відрізнятися від номінальних в межах допусків. Величини допусків також нормовані і задаються поруч: 0.001; 0.002; 0.005; 0.01; 0.02; 0.05; 0.1; 0.25; 0.5; 1; 2; 5; 10; 20; 30%.
У резисторах загального застосування номінали опорів узгоджені з допусками таким чином, що виходить так звана "безвідходна шкала": номінали і допустимі відхилення опору одного резистора примикають до номіналу і допустимим відхиленням сусіднього. Тому виготовлений резистор обов'язково потрапить в одну з груп.
Номінальна потужність - найбільша потужність, яку може розсіювати резистор в заданих умовах протягом гарантованого терміну служби при збереженні параметрів у встановлених межах. Найбільш часто використовуються постійні резистори, що володіють номінальною потужністю 0,125; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 Вт, а змінні - 0,5, 1,0; 2,0 Вт
Значення номінальної потужності залежить від конструкції резистора, геометричних розмірів і фізичних властивостей матеріалів.
Фіз́ичні власт́ивості - властивості будь якої речовини, які вона проявляє поза хімічною взаємодією: температура плавлення, температура кипіння, в'язкість, густина, розчинність, діелектрична проникність, теплоємність, теплопровідність, електропровідність, абсорбція, колір, концентрація, емісія, текучість, індуктивність, радіоактивність, гідрофільність і гідрофобність, теплота змочування та ін.
Чим вище теплостійкість конструкційних і резистивних матеріалів, тим вище допустима розсіює потужність для даної конструкції. З підвищенням температури навколишнього середовища тепловіддача погіршується і відбувається нагрів резистора понад допустимої температури.
Тепловідда́ча (рос. теплоотдача; англ. convective heat exchange; нім. Wärmeabgabe f, Wärmeleistung f) - теплообмін між теплоносієм і тілом, якому передається тепло, які відокремлені між собою твердою стінкою чи іншою поверхнею розділу.
Тому необхідно зменшувати електричне навантаження. Для кожного типу резистора встановлюється гранична температура, при якій його можна навантажувати номінальною потужністю. Для недротяні резисторів це 100 - 120 ° С, для дротяних - вище.
Граничне робоча напруга резистора - це максимальне напруга для даного типу резистора, при якому він може працювати тривалий час, не змінюючи своїх параметрів. Потужність, що виділяється при цьому резистором, не повинна перевищувати номінальну. Для високоомних резисторів максимальна напруга обмежується напругою пробою, а для низькоомних резисторів - припустимою потужністю розсіювання Рдоп:

Uмакс = (Pдоп · R) 1 / 2.

Температурний коефіцієнт опору (ТКС) - величина, що характеризує відносну зміну опору резистора при зміні температури на 1 ° C.

(R2-R1)


ТКС =, 1 / ° C,

R1 · (T2-T1)

де R1 і R2 - опір резистора, виміряний при температурі Т1 і Т2 відповідно.
ТКС характеризує оборотні зміни опору резистора. У діапазоні температур ТКС може змінювати свою величину і знак. ТКС недротяні резисторів загального призначення лежить в межах (0.5-20) · 10-4 1 / ° C, прецизійних - (0.05-10) · 10-4 1 / ° C, а дротяних - від 0 до 2 · 10 -4 1 / ° C.
Необоротні температурні зміни опору резистора виникають після тривалого впливу підвищених температур або після декількох температурних циклів. Більшість типів недротяні резисторів допускає роботу при температурах від -60 до (100 - 150) ° C і вище.

Прецизійність (англ. precision) - ступінь наближення один до одного незалежних результатів вимірювань, одержаних в конкретних регламентованих умовах.
Більшість - велика частина чого-небудь, або кількісне переважання прихильників якоїсь ідеї чи рішення над їхніми противниками. Вважається найпершою засадою демократичного способу прийняття спільних рішень, головною й необхідною умовою обрання кандидата на виборну посаду.
Дротяні резистори можуть працювати при більш високих температурах.
Старіння резисторів проявляється головним чином у зміні опору, який викликається структурними змінами резистивного елемента за рахунок кристалізації, окислення і різних електрохімічних процесів, а також за рахунок зміни властивостей перехідних контактів.
Електрохі́мія - галузь науки, яка вивчає властивості систем, що містять іонні провідники, та перетворення речовин на межі поділу фаз за участю заряджених часток (іонів, електронів). Зокрема, електрохімія вивчає закони взаємного перетворення електричної і хімічної форм руху матерії, будову і властивості розчинів електролітів, процеси електролізу, роботу електрохімічних елементів, електрохімічну корозію, електросинтез речовин, тощо.
Кристаліза́ція (рос. кристаллизация, англ. crystallisation, нім. Kristallisation, англ. Crystallization) - процес виділення з розчину надлишку розчиненої речовини у вигляді кристалів або перехід речовини з газоподібного, рідкого (розчину чи розплаву) або твердого (аморфного) станів у кристалічний.
Оки́снення (також оксигенація, заст. оки́слення) (рос. окисление (оксигенирование), англ. oxygenation; нім. Oxidation (Oxydation) f) - хімічний процес, під час якого елемент (або сполука) набуває електрони, при цьому ступінь окиснення її елементів понижується.
Процеси старіння прискорюються в умовах підвищених температур, вологості і при електричної навантаженні. Найбільш стійкими до дії факторів старіння є дротяні резистори, а серед недротяні - тонкошарові металодіелектричних і металлоокісние, менш стійкими вважаються композиційні лакопленочние. Процеси старіння можуть змінити опір резистора на кілька відсотків.
Власні шуми резисторів складаються з теплових шумів і струмових шумів. Рівень шумів вимірюється е.р.с. шумів.
Виникнення теплових шумів пов'язано з флуктуаційними змінами об'ємної концентрації вільних електронів в резистивном елементі, зумовленими їх тепловим рухом.
Компози́ція (лат. compositio - складання, зв'язування, з'єднання).
Теплови́й рух - хаотичний рух мікрочастинок (молекул і атомів), з яких складаються всі тіла.
Теплові шуми характеризуються безперервним, практично рівномірним спектром.
Тепловий шум (або джонсонівський) - рівноважний шум, обумовлений тепловим рухом носіїв заряду в провіднику, в результаті чого на кінцях провідника виникає флуктуаційна різниця потенціалів.
Напруга теплових шумів Ет не залежить від матеріалу, а визначається температурою і величиною опору:

Ет = (4 · k · Т · R · F) 1 / 2, B,

де k - постійна Больцмана, до = 1,38 · 1023 Дж / K;

Лю́двіг Едуа́рд Бо́льцман (нім. Ludwig Eduard Boltzmann; *20 лютого 1844, Лінц, Австрія - †5 вересня 1906, Дуїно, Італія) - австрійський фізик, який зробив великий внесок у розвиток термодинаміки й статистичної фізики на основі атомістичних уявлень.

Т - температура, К;

R - опір, Ом;

F - ширина смуги частот, Гц.

При Т = 300К можна користуватися формулою:

ЕТ = (R F) 1 / 2 / 8, мкв,

де R - опір, кОм;

F - ширина смуги частот, кГц.

Теплові шуми не можна виключити або зменшити, вони існують незалежно від струму, що протікає в резисторі. Теплові шуми визначають шумові характеристики дротяних резисторів. Високоомні резистори можуть мати напругу теплових шумів значно вище шумів підсилювальних приладів.
При проходженні струму по недротяні резистору додатково виникають струмові шуми. Вони обумовлені дискретною структурою резистивного елемента. Інтенсивність струмових шумів залежить від минаючі струму. При проходженні електричного струму відбуваються локальні нагріви, що супроводжуються руйнуванням контактів між одними частками і появою контактів між іншими в результаті їх спікання, виникненням нових провідних ланцюжків.

Електроліз - розклад речовин (наприклад, води, розчинів кислот, лугів, розчинених або розплавлених солей тощо) постійним електричним струмом.
Це викликає флуктуації опору і струму і на резисторі з'являється шумова складова напруги.
Флуктуа́ція або флюктуа́ція - випадкове відхилення якоїсь величини (фізичної, біологічної, соціально-економічної і т. ін.) від її середнього значення.
Токовий шум має безперервний спектр, спектральна щільність якого пропорційна величині 1 / f. Оскільки е.р.с. шуму залежить від струму, то вона залежить і від напруги U, прикладеної до резистору:
Ei = ki · U,

де ki - коефіцієнт, що залежить від конструкції резистора, властивостей резистивного шару, смуги частот, в межах якої визначається шум; для різних типів резисторів ki змінюється від 0,2 до 50 мкВ / В.


Рівень шуму визначається у смузі частот 60-6000 Гц.
Якщо напруга, прикладена до резистору, відповідає номінальній потужності, то

Uмакс = (Pном · Rном) 1 / 2 або Ei = ki (Pном · Rном) 1 / 2,

звідси випливає, що струмовий шум пропорційний Rном1 / 2. Токовий шум значно перевищує теплової. Рівень струмових шумів у композиційних резисторів в кілька разів більше, ніж у плівкових. Чим однорідніше структура резистивного шару, тим менше струмовий шум. За рівнем шумів резистори підрозділяють на групи А, що володіють ki 1 мкВ / В і групу Б - ki 5 мкВ / В.

Частотні властивості резисторів. Повний опір резистора має комплексний характер і залежить від частоти. Це викликано наявністю розподілених по довжині резистивного елемента ємності й індуктивності, поверхневим ефектом, діелектричними втратами в каркасі і покриттях. Змінюються активні і реактивні складові повного опору, і відповідно фазові зрушення, створювані резистором в електричному ланцюзі.


1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   17



  • Резистори. Класифікація.Основні параметри резисторів