Какие типы резисторов использовать для заданной схемы
Существует 4 основных классификации резисторов: постоянные, переменные, линейные и нелинейные. Резистор спроектирован так, чтобы иметь известное значение сопротивления, или «компоненты и устройства, специально разработанные для обеспечения определённого сопротивления и используемые для противодействия или ограничения протекающего через них электрического тока, называются резисторами», как отметил ElectricalTechnology.org.
При выборе типа резистора для конкретной схемы необходимо учитывать ряд факторов.
-
Сопротивление
-
Допуск
-
Номинальная рассеиваемая мощность
-
Корпус и монтаж
-
Номинальное напряжение
-
Материал конструкции
-
Паразитные параметры (индуктивность и ёмкость)
-
Диапазон рабочих температур
-
Шум
Сопротивление — это «основной критерий выбора резистора», как отмечает CircuitMaker.com. Однако следует учитывать, что влияние других вышеперечисленных факторов также скажется на выбранном резисторе, поскольку в каждой схеме возникают свои особые требования. Необходимо определить, в каком диапазоне температур он будет работать, каковы требования по мощности — как со стороны источника питания, так и с точки зрения его влияния на схему.
Процесс выбора должен опираться на цветовую маркировку резистора, которая содержит информацию, помогающую в выборе.
При выборе корпуса и способа монтажа следует учитывать следующие вопросы.
«Собираетесь ли вы паять вручную единичный экземпляр? Занимаетесь прототипированием или планируете мелкосерийную сборку? Планируете ли вы крупносерийное производство? Является ли стоимость для вас основным приоритетом? Должен ли резистор выдерживать высокие напряжения? Должен ли он рассеивать много тепла?».
Поскольку резисторы контролируют протекание тока, импеданс создаёт тепло, которое необходимо рассеивать. Это приводит к накоплению тепла и может вызвать отказ схемы, если не используется резистор с надлежащим номиналом мощности.
Аналогично, номинальное напряжение становится важным в зависимости от размера схемы. Меньшие по размеру компоненты означают, что контакты расположены ближе друг к другу, и если не используется резистор с надлежащим номинальным напряжением, это может вызвать дуговой разряд. Высоковольтные системы в некоторых схемах требуют использования более крупных или нескольких резисторов для удовлетворения потенциальных потребностей в рассеивании мощности.
Шум также является важным фактором. Хотя резисторы обычно являются простыми пассивными компонентами, они могут создавать шум. Существует три основных типа шума в резисторах: дробовой, тепловой и фликкер-шум.
В электронике дробовой шум возникает из-за дискретной природы электрического заряда. Тепловой шум «представляет собой электронный шум , возникающий в результате теплового движения носителей заряда (обычно электронов) внутри электрического проводника в состоянии равновесия, который возникает независимо от приложенного напряжения. Тепловой шум присутствует во всех электрических цепях». Фликкер-шум «встречается почти во всех электронных устройствах и может проявляться наряду с рядом других эффектов, таких как примеси в проводящем канале, шум генерации и рекомбинации в транзисторе , обусловленный током базы, и так далее».
При выборе по шумовым характеристикам следует учитывать, что резисторы с меньшим номиналом создают меньше шума по сравнению с резисторами более высокого номинала.
Паразитные параметры являются наиболеетрудноизмеримыми факторами, поскольку производители не указывают информацию о них в своей продукции. Как объясняет CircuitMakers: «паразитная ёмкость распределена между выводами, а также между поверхностью резистора и другими структурами конструкции (например, слоями питания или земли). Когда резисторы используются при больших токах в силовых схемах или на высоких частотах, как в ВЧ-цепях, паразитные параметры могут оказывать влияние».
Эти факторы следует учитывать при выборе подходящего резистора.