Welke weerstandstypen te gebruiken voor een bepaald circuit
Er zijn 4 basisclassificaties van weerstanden: vaste, variabele, lineaire en niet-lineaire weerstanden. Een weerstand is ontworpen om een bekende weerstandswaarde te hebben, of “Die componenten en apparaten die speciaal zijn ontworpen om een bepaalde hoeveelheid weerstand te hebben en worden gebruikt om de elektrische stroom die erdoorheen vloeit tegen te werken of te beperken, worden weerstanden genoemd,” aldus ElectricalTechnology.org.
Bij het kiezen van het type weerstand voor een bepaald circuit moet met een aantal factoren rekening worden gehouden.
-
Weerstand
-
Tolerantie
-
Nominale vermogensdissipatie
-
Behuizing en montage
-
Spanningswaarde
-
Materiaalconstructie
-
Parasitaire effecten (inductie en capaciteit)
-
Temperatuurbereik
-
Ruis
Weerstand is “de fundamentele selectiecriteria voor een weerstand,” aldus CircuitMaker.com. Toch moet worden opgemerkt dat de invloed van de andere hierboven genoemde factoren de gekozen weerstand zal beïnvloeden, omdat bij elk circuit meerdere specifieke behoeften ontstaan waaraan moet worden voldaan. U moet bepalen binnen welke temperatuurbereiken de weerstand moet functioneren, welke vermogensbehoeften er zijn, zowel de voedingsbron als de invloed daarvan op het circuit.
Bij het selectieproces moet worden gekeken naar de kleurcodering van de weerstand, die elementen aan de weerstand toevoegt die u helpen bij uw keuze.
Bij het kiezen van behuizing en montage moeten de volgende vragen worden overwogen.
“Gaat u een eenmalig exemplaar met de hand solderen? Bent u aan het prototypen of van plan een kleine batch te assembleren? Gaat u massaproductie doen? Is kosten uw belangrijkste zorg? Moet de weerstand hoge spanningen kunnen weerstaan? Moet hij veel warmte afvoeren?”.
Omdat weerstanden de stroom regelen, zorgt de impedantie voor warmte die moet worden afgevoerd. Hierdoor kan warmte zich opbouwen, wat kan leiden tot storingen in het circuit als niet de juiste weerstand met de juiste vermogenswaarde wordt gebruikt.
Op dezelfde manier wordt de spanningswaarde belangrijk, afhankelijk van de grootte van het circuit. Kleinere eenheden betekenen dat de contacten dichter bij elkaar liggen, en als niet de juiste spanningswaarde van de weerstand wordt gebruikt, kan dit vlambogen veroorzaken. Hoogspanningssystemen vereisen in sommige circuits het gebruik van grotere of meerdere weerstanden om aan de mogelijke vermogensdissipatiebehoeften te voldoen.
Ruis is ook een factor. Hoewel weerstanden over het algemeen eenvoudige passieve componenten zijn, kunnen ze ruis produceren. Er zijn drie hoofdtypen ruis in weerstanden: schotruis, thermische ruis en flikkerruis.
In de elektronica ontstaat schotruis door de discrete aard van elektrische lading. Thermische ruis “is de elektronische ruis die wordt gegenereerd door de thermische beweging van de ladingsdragers (meestal de elektronen) binnen een elektrische geleider in evenwicht, wat optreedt ongeacht de toegepaste spanning. Thermische ruis is aanwezig in alle elektrische circuits”. Flikkerruis “komt voor in bijna alle elektronische apparaten en kan zich voordoen met een verscheidenheid aan andere effecten, zoals onzuiverheden in een geleidend kanaal, generatie- en recombinatieruis in een transistor door basisstroom, enzovoort”.
Bij het kiezen op basis van ruisfactoren moet worden opgemerkt dat weerstanden met een lagere waarde minder ruis hebben dan hun alternatieven met een hogere waarde.
Parasitaire effecten zijn de moeilijkst te meten factoren, omdat fabrikanten deze informatie niet in hun producten opnemen. Zoals CircuitMakers uitlegt “parasitaire capaciteit die verdeeld is tussen de aansluitingen, en ook tussen het oppervlak van de weerstand en andere structuren in het ontwerp (zoals voedings- of aardevlakken). Wanneer weerstanden worden gebruikt met hoge stromen in vermogenscircuits, of bij hoge frequenties zoals in RF-circuits, kunnen de parasitaire effecten invloed hebben”.
Met deze factoren moet rekening worden gehouden bij het selecteren van de juiste weerstand.