ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ И УЗЛЫ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Компоненты и узлы электронных устройств (КУЭУ) представляют собой элементную базу электроники, к которой относятся отдельные детали или модули, представляющие собой предварительно собранные из отдельных деталей схемы неразъемных соединений.
К ним относятся:
- резисторы;
- конденсаторы;
- катушки индуктивности;
- трансформаторы;
- резонаторы;
- коммутирующие устройства;
- диоды;
- транзисторы;
- микросхемы;
- микросборки;
- печатные платы;
- печатные узлы и др.
КУЗУ являются функционально автономными узлами, выполняющими определенные функции и оформленные в единое неделимое конст-руктивное целое.

Элементную базу принято разделять на три группы:
- активные,
- пассивные, - преобразующие.
Активными элементами называются электронные приборы, с помо-щью которых можно получить усиление электрического сигнала по мощнос-ти (транзисторы, электровакуумные и газоразрядные приборы, некоторые типы полупроводниковых диодов (туннельный диод) и тиристоры.
Преобразующими элементами называются приборы, которые слу-жат для преобразования сигнала одного вида энергии в сигнал другого вида либо в тот же самый, но с другими значениями параметров преоб-разуемого сигнала. В качестве преобразующих элементов могут быть электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), различного типа датчики и др.
Пассивными элементами называются приборы, которые служат для задания определенного режима работы активных и преобразующих элементов. Пассивными элементами являются резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности (дроссели), трансформаторы и др.

Основными характеристиками КУЭУ являются:
1. Номинальные значения параметров.
2. Стабильность выходных параметров.
3. Технологичность.
4. Надежность.
5. Экономичность.
6. Конструктивная совместимость.
7. Габаритные размеры и вес.
Стандартные КУЭУ изготавливаются на специализированных заводах.
Нестандартные КУЭУ – разрабатываются конструкторами для некоторых определенных групп устройств.

Резистор (англ. resistor, от лат. Resisto – сопро-тивляюсь) - изделие, предназначенное для созда-ния в электрической цепи заданной величины соп-ротивления.
На практике резисторы обладают также паразит-ной ёмкостью, паразитной индуктивностью и нели-нейностью вольт-амперной характеристики.
Резисторы
Резисторы для навесного монтажа
Резисторы для поверхностного монтажа
ВИДЕО
«1 – Условные обозначения резисторов»

ВИДЕО
«2 - Пленочные резисторы на гибридной микросхеме»
ВИДЕО
«3 - Резисторы в интегральной структуре»

ВИДЕО
«4 – Параллельное и последовательное соединение резисторов»

ВИДЕО
«5 – Резисторные сборки»

Типы корпусов микросхем

В соответствии с рекомендациями МЭК номинальные значения должны соот-ветствовать рядам Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192 и т. д.
1 Номинальная величина сопротивления
ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЗИСТОРОВ
РЯДЫ НОМИНАЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН СОПРОТИВЛЕНИЙ
Соотношение смежных номинальных величин сопротивлений подчиняется десятичным рядам геометрической прогрессии со знаменателями для ряда:
Е6 (допуск ±20%) 101/6 ≈ 1,47;
Е12 (допуск ±10%) 101/12 ≈ 1,21;
Е24 (допуск ± 5%) 101/24 ≈ 1,1.
Для резисторов повышенной точности используется нормализованный ряд допусков ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1%.
Для переменных резисторов используют допуски до ±30%.

Номинальная мощность рассеяния – максимально допустимая мощность, которую резистор может рассеивать при режимах и условиях, установленных ТУ.
2 Номинальная мощность рассеяния
Нормализованный ряд - 0,01; 0,025; 0,05; 0,125, 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 8; 10; 16; 25; 50; 75; 100; 160; 250; 500.
Температура тела резистора определяется температурой окружающей среды и величиной мощности, выделяемой на резисторе
где ΔТ - температура перегрева над окружающей средой, 0С;
Р – мощность, выделяющаяся на резисторе, Вт;
α - коэффициент теплоотдачи, для н.у. он равен (1,5…2,0) Вт/см2·0С);
Р0 – удельная мощность рассеяния, Вт/см2 (температуре перегрева
40-500С соответствует удельная мощность порядка 0,1…0,15 Вт/см2).
ВИДЕО
«5 – Обозначение номинальной мощности резисторов»

Для каждого типа резисторов установлена максимальная температура окру-жающей среды, при которой его можно нагружать номинальной мощностью, не вызывая недопустимого изменения параметров.
При увеличении температуры выше максимальной нагрузка должна умень-шаться примерно на 1,5% на каждый градус повышения температуры среды.
При принудительном охлаждении нагрузка может быть увеличена в несколько раз.
При импульсной нагрузке средняя мощность должна быть ниже в несколько раз в зависимости от свойств токопроводящего слоя.
При понижении атмосферного давления нагрузка на резистор также должна быть уменьшена. Приближенно можно считать, что мощность должна быть уменьшена на 1% на каждые 10 мм рт. ст. понижения атм. давления.

3 Рабочее напряжение
Рабочее напряжение низкоомных резисторов определяется нагре-вом и не должно превышать величины, определяемой выражением
У высокоомных резисторов рабочее напряжение определяется электрической прочностью, которая устанавливается в зависимости от конструкции резисторов.
Предельные рабочие напряжения постоянных резисторов по ГОСТ 24013-80 выбирается из ряда 25; 50; 100; 150; 200; 250; 500; 750; 1000; 1500; 2500; 3000; 4000; 5000; 10 000; 20 000; 25 000; 35 000; 40 000; 60 000 В.
Предельные рабочие напряжения переменных резисторов выбирается из ряда 5; 10; 25; 50; 100; 150; 200; 250; 350; 500; 750; 1000; 1500; 2500; 3000; 8000 В.

4 Стабильность
4.1 Температурная стабильность.
Температурная стабильность определяется температурным коэффициен-том сопротивления (ТКС), который характеризует обратимое относительное изменение сопротивления при изменении температуры на один градус Цель-сия или Кельвина.
На практике величину ТКС определяют с помощью специального измерите-ля ТКС или измерением трех значений температур (при температуре +200С, крайней положительной и крайней отрицательной температурах) и последу-ющим вычислением ТКС по формуле
ТКС = ΔR /Rн⋅Δt,
где ΔR – алгебраическая разность между сопротивлением при заданных край-
ней положительной и крайней отрицательной температурах и сопро-
тивлением при нормальной температуре;
Rн - сопротивление при нормальной температуре;
Δt - алгебраическая разность между заданной положительной или задан-
ной отрицательной температурой и нормальной температурой.
ТКС проволочных резисторов практически не зависит от температуры и для резисторов общего применения лежит в пределах (-5...+10)⋅10-4 1/град, а для точных и прецизионных - ±(0,15...1,5)⋅10-4 1/град. ТКС непроволочных резис-торов зависит от температуры и выше, чем у проволочных.
ВИДЕО
«7 – Температурный коэффициент сопротивления»

4.2 Изменение сопротивления при воздействии влаги.
Изменение сопротивления при воздействии влаги оценивается коэффици-ентом влагостойкости, который определяется отношением изменения сопротивления в условиях повышенной влажности за определенный период к первоначальному значению в процентах.
Изменения сопротивления обусловлены окислительными и электрохимичес-кими процессами при воздействии на резистор воды.
Коэффициент влагостойкости непроволочных резисторов достигает несколь-ких процентов, причем у высокоомных резисторов он значительно больше, чем у низкоомных.
Для защиты резисторов от воздействия влаги применяют покрытие их лаками, эмалями опрессовку пластмассами и герметизацию. Благодаря этим мерам современные резисторы допускают работу при относительной влажности до 90-98%.
Коэффициент влагостойкости проволочных резисторов очень мал и практи-чески не учитывается.

С течением времени происходит изменение сопротивления резистора, которое вызывается как структурными изменениями резистивного элемента (за счет кристаллизации, окисления и различных электрохимических процессов), так и за счет изменения свойств переходных контактов.
В наибольшей степени старение проявляется в непроволочных резисторах, где изменение сопротивления достигает нескольких процентов. В проволочных резисторах явление старения не имеют практического значения.
Процессы старения ускоряются в условиях повышенных температур, влаж-ности и при электрической нагрузке.
В технических условиях указываются:
- коэффициент сохранности - относительное изменение сопротивления к концу срока хранения;
- коэффициент теплостойкости - относительное изменение сопротивле-ния после теплового воздействия;
- коэффициент старения - относительное изменение сопротивления после совместного действия температуры и электрической нагрузки и т.д.
4.3 Старение

При электрической нагрузке возникают как обратимые, так и необратимые изменения сопротивления резистора.
В непроволочных резисторах из-за зернистой структуры резистивного элемента возникает неравномерный нагрев мест соприкосновения отдельных частиц, под влиянием которого меняется величина переходного сопротивления между ними.
При малых нагрузках эти изменения носят обратимый характер.
При больших нагрузках происходит спекание частиц и изменения становят-ся необратимыми.
В проволочных резисторах эти явления не наблюдаются.
Обратимые изменения сопротивления резистора под влиянием нагрузки оце-нивают коэффициентом нагрузки (относительным изменением сопротивле-ния, происходящим при изменении в определенных пределах нагрузки, напри-мер от 0,1Рном до 1Рном).
Обратимые изменения сопротивления резистора под влиянием приложенно-го напряжения оценивают коэффициентом напряжения (относительным из-менением сопротивления, происходящим при изменении напряжения в опреде-ленных пределах, например от 0,1Uном до 1Uном).
Коэффициент напряжения характеризует в целом качество резистора, чис-тоту и однородность исходных материалов, выполнение отдельных элементов в конструкции. Его величина обычно не превышает нескольких процентов.
4.4 Изменение сопротивления при действии электрической нагрузки

5 Собственные шумы резисторов
Собственные шумы резисторов складываются из тепловых и токовых шумов.
Возникновение тепловых шумов связано с флуктуационными изменениями объемной концентрации свободных электронов в резистивном элементе, обус-ловленными их тепловым движением. Этот шум проявляется на концах резис-тора в виде переменного напряжения с непрерывным спектром частот.
Величина шумового напряжения может быть определена по формуле Найквиста
Uш = (4⋅k⋅T⋅R⋅Δf)1/2,
где Uш – шумовое напряжение в В;
k – постоянная Больцмана 1,38⋅10-23 Дж/К;
T – абсолютная температура, 0К;
Δf – полоса частот, Гц.
Для практических расчетов применяется формула
где Uш – шумовое напряжение в мкВ;
R – сопротивление, кОм;
Δf – полоса частот, кГц.
Тепловые шумы не зависят от величины протекающего тока и для высокоом-ных резисторов имеют большие значения.

Токовые шумы обусловлены флуктуациями контактных сопротивлений между проводящими частицами, а также трещинами и неоднородностями резистивного элемента.
Эти флуктуации являются следствием
- изменения площади контактирования отдельных токопроводящих частей структуры резистивного элемента,
- перераспределения напряжения на отдельных зазорах между этими частицами,
- возникновения новых проводящих цепочек в относительно больших зазорах под действием высокой напряженности электрического поля и т.д.
Токовые шумы зависят от материала и конструкции резисторного элемента и наиболее характерны для непроволочных резисторов. Они значительно больше тепловых шумов. Их спектр частот также непре-рывен и не подчиняется никакому периодическому закону.
Поэтому собственные шумы измеряют действующим значением ЭДС шумов и выражают в микровольтах на вольт приложенного напряжения.
.

Собственные шумы резисторов тем выше, чем больше температура и напряжение. Высокий уровень шумов резистора ограничивает чувстви-тельность электронных схем и создает помехи при воспроизведении по-лезного сигнала. Значение ЭДС шумов для непроволочных резисторов принимает значение от долей единиц до десятков и сотен микровольт на вольт.
Уровень собственных шумов обычно указывают для полосы частот от 50 Гц до 5 кГц при нагрузке низкоомных резисторов номинальной мощностью, а высокоомных – предельным рабочим напряжением.
Непроволочные резисторы по величине уровня шумов делятся на две группы, а именно, группу А с Еш ≤ 1мкВ/В и группу Б с Еш ≤ 5мкВ/В.
Методы измерения уровня собственных шумов резисторов нормиро-ваны с погрешностью ±10% и ±20%. Для измерения используют измери-тели шумов сопротивлений.

ВИДЕО
«8 – Шумы»

6 Частотные свойства резисторов и особенности работы в импульсных режимах
Частотные свойства проявляются при работе резисторов на переменном токе, при этом полное сопротивление становится комплексным
Z = Ra+jRp,
где Z – полное сопротивление резистора на переменном токе;
Ra – активная составляющая сопротивления резистора;
jRp- реактивная составляющая сопротивления резистора.
Поэтому при использовании резисторов в цепях переменного тока высокой частоты или в импульсных устройствах с короткими длительностями импульсов (фронтов) необходимо учитывать зависимость их полного сопротивления от час-тоты, которая обусловлена появлением реактивных составляющих за счет нали-чия собственных емкостей и индуктивностей.
Предельная частота использования резисторов ограничивается:
- для непроволочных резисторов с номинальным сопротивлением порядка килоома и выше_в основном собственной емкостью;
- для низкоомных (единицы и десятки Ом) – индуктивностью арматуры и нарезки резистивного элемента.

Высокоомные резисторы
Схемы замещения резисторов
Низкоомные резисторы

Полная индуктивность непроволочного резистора складывается из двух составляющих:
- индуктивности резистивного элемента;
- индуктивности выводов.
Индуктивность резистивного элемента зависит от его формы и размеров. Для резистора цилиндрической формы со сплошным резистивным слоем при l ≥ (3...5)D распределенная индуктивность резистора L’ ≈ 3нГ/1см. Спиральная нарезка резистивного элемента увеличивает индуктивность в десятки и сотни раз пропорционально квадрату числа витков спирали.
Индуктивность выводов будет тем меньше, чем они короче и толще.
Поэтому высокочастотные резисторы, к которым предъявляются требования особенно малых значений собственной индуктивности, не имеют обычных проволочных выводов, а снабжаются плоскими контактными наконечниками, которые непосредственно впаиваются в соответствующие участки схемы.
Распределенная емкость зависит от формы и размеров резистора, а также от диэлектрической проницаемости каркаса и защитного покрытия. Чем длин-нее резистор и меньше его диаметр, чем ниже диэлектрическая проницаемость каркаса и покрытия, тем распределенная емкость будет меньше.
Для типовых резисторов она равна 0,05...0,15 пФ на 1 см длины резистора (C’ ≈ 0,05...0,15пФ/1см).
Полная емкость резистора складывается из распределенной емкости, ем-кости между выводами и емкости относительно «земли».

Установлено, что при преобладающее влияние имеет емкость.
Резисторы, удовлетворяющие этому неравенству, условно называют высоко-омными. У резисторов со сплошным резистивным слоем это достигается при R ≥ 300 Ом, а у резисторов с нарезным резистивным слоем при R ≥ 3000 Ом.
Реактивность элемента удобно характеризовать интервалом частот или гранич-ной частотой, при которой погрешность не превышает допустимого значения.
Считается приемлемым, если пол-
ное сопротивление резистора на пере-
менном токе отличается от сопротив-
ления постоянному току не более чем
на 10%.
Граничная частота – частота, на ко-
торой может работать резистор,
определяется по формуле
fгр=1/4πRC,
где R – номинальное сопротивление
резистора,
С – собственная емкость резистора
(определяется по справочным данным).

7 Надежность
Статистика отказов:
- более 50% происходит из-за нарушения контактного соединения выводов с резис-тивным элементом и его обрыва;
- до 40% - из-за перегорания резистивного элемента;
- до 10% - из-за недопустимых изменений сопротивления.
Отказы резисторов вызываются как недостатками конструкции и технологии произ-водства, так и неправильной эксплуатацией (электрическими перегрузками, перегре-вом за счет окружающей среды, плотного монтажа и т. п.)
При нормальных условиях эксплуатации и номинальных нагрузках интенсивность отказов резисторов:
- постоянного сопротивления - (1...10) ⋅10-6 1/ч;
- переменного сопротивления - 20 ⋅10-6 1/ч.
Интенсивность отказов выше у высокоомных резисторов и у резисторов с большей номинальной мощностью.
Интенсивность отказов увеличивается при повышенных электрических нагрузках и температурах.
Для повышения надежности и удлинения периода нормальной работы резисторы обычно используют в облегченных (по мощности и напряжению) режимах.
При работе в нормальных условиях коэффициент нагрузки для резисторов с допус-каемым отклонением ± 5% и больше выбирают порядка 0,5; для резисторов с допус-каемым отклонением меньше ± 5% - порядка 0,2.
Рекомендуется мощные резисторы располагать вертикально. При групповом монта-же зазоры между отдельными резисторами должны быть не менее величины их диа-метра, а нагрузка снижена до 30% допускаемой, не рекомендуется совместный мон-таж мощных и маломощных резисторов.

СИСТЕМА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И
МАРКИРОВКА РЕЗИСТОРОВ
В соответствии с действующей системой сокращенных и полных условных обозначений сокращенное условное обозначение, присваиваемое резисто-рам, должно состоять из следующих элементов:
- первый элемент – буква или сочетание букв, обозначающие подкласс резисторов (Р - резисторы постоянные; РП - резисторы переменные; НР - набор резисторов);
- второй элемент – цифра, обозначающая группу резисторов по материалу резистивного элемента (1 - непроволочные; 2 - проволочные или металлофоль-говые);
- третий элемент – регистрационный номер конкретного типа резистора.
Между вторым и третьим элементом ставится дефис.
Например, постоянные непроволочные резисторы с номером 4 или переменные непроволочные резисторы с номером 46 следует писать Р1-4 и РП1-46 соответственно.

Полное условное обозначение состоит из:
- сокращенного обозначения;
- варианта конструктивного исполнения (при необходимости);
- значений основных параметров и характеристик резисторов;
- климатического исполнения;
- обозначения документа на поставку.
Параметры и характеристики, входящие в полное условное обозначение резистора, указываются в следующей последовательности.
Для резисторов постоянных:
- номинальная мощность рассеяния;
- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения
(Ом, кОм, Мом, ГОм, ТОм);
- допускаемое отклонение сопротивления в процентах (допуск);
- группа по уровню шумов (для непроволочных резисторов);
- группа по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС).

Например, Р1-4-0,5-10 кОм ± 1% А-Б-В ОЖО.467.157 ТУ.
Постоянный непроволочный резистор с регистрационным номером 4, номинальной мощностью рассеяния 0,5 Вт, номинальным сопротивлением 10 кОм, с допуском ±1%, группой по уровню шумов А, группы ТКС – Б, всеклиматического исполнения В.

Для резисторов переменных:
- номинальная мощность рассеяния;
- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения
(Ом, кОм, Мом);
- допускаемое отклонение сопротивления в процентах (допуск);
- функциональная характеристика (для непроволочных резисторов);
- обозначение конца вала и длины выступающей части вала (размер от монтажной плоскости до конца вала) по ГОСТ 4907-73:
ВС-1 – сплошной гладкий;
ВС-2 - сплошной со шлицем;
ВС-3 – сплошной с лыской;
ВС-4 – сплошной с двумя лысками;
ВП-1 – полый гладкий;
ВП-2 полый с лыской.
Переменный непроволочный счетверенный резистор с регистрационным номе-ром 33, варианта конструктивного исполнения Д с параметрами и характеристика-ми в указанной выше последовательности, с видом конца вала ВП-1, с длиной выступающей части вала 32 мм.
0,125-1 кОм ± 10% А
0,125-3,3 кОм ± 20% А
0,125-1 кОм ± 20% В
0,125-2 МОм ± 20% А
ВП-1-32 ОЖО.468…ТУ
РП1-33Д
Например,

По ГОСТ 13453-68 резисторы обозначали согласно нижеприведенной таблице
На резисторах наносится маркировка, которая в зависимости от размеров может быть представлена в полном и сокращенном (кодированном) виде.
Маркировка содержит:
- вид;
- номинальную мощность;
- номинальное сопротивление;
- допуск;
- дату изготовления.
Полное обозначение номинальных сопротивлений состоит из значения номинального сопротивления (цифра) и обозначения единицы измерения (Ом - омы, кОм – килоомы, МОм – мегаомы, ГОм – гигаомы, ТОм – тераомы).
Например, 215 Ом; 150 кОм; 2,2 МОм; 6,8 ГОм; 1ТОм.

Кодированное обозначение номинальных сопротивлений состоит из трех или четырех знаков, включающих две цифры и букву или три цифры и букву.
Буква кода из латинского алфавита обозначает множитель, составляющий сопротивление, и определяет положение запятой десятичного знака.
Буквы R, K, M, G, T обозначают соответственно множители 1, 103, 106, 1012 для сопротивлений, выраженных в омах.
Для приведенного выше примера 215 Ом, 150 кОм, 2,2 МОм, 6,8 ГОм, 1ТОм.
215R 150K 2M2 6G8 1T0.
Примечание:
В скобках указано старое обозначение.
Для прецизионных резисторов кодированное обозначение допусков следующее: ±0,001% - Е; ±0,002% - L; ±0,005% - R; ±0,01% - P; ±0,02% - U; ±0,05% - X;

На постоянных резисторах в соответствии
с ГОСТ 17598-72 и требованиями Публикации
62 МЭК допускается маркировка цветным кодом.
Ее наносят знаками в виде кругов или полос.
Для маркировки цветным кодом номинальное
сопротивление резисторов в омах выражает-
ся двумя или тремя цифрами (в случае трех
цифр последняя цифра не равна нулю) и мно-
жителем 10n, где n – любое число от -2 до +9.
Маркировочные знаки сдвигают к одному из
торцов резистора и располагают слева направо
в следующем порядке:
- первая полоса – первая цифра;
- вторая полоса – вторая цифра;
- третья полоса – третья цифра;
- четвертая полоса – множитель;
- пятая полоса – допуск.

Цвета знаков маркировки номинального сопротивления и допусков

Пример цветной маркировки резистора с номинальным сопротивлением 47кОм и допуском ± 5 %.
Для резисторов с номинальным сопротивлением, выраженным тремя цифра-ми и множителем, цветная маркировка состоит из пяти знаков (полос).
Первые три полосы – три цифры, четвертая и пятая – множитель и допуск. Если размеры резистора не позволяют разместить маркировку ближе к одному из торцов резистора, площадь первого знака (ширина первой полосы) делается примерно в два раза больше других знаков.
ВИДЕО «9 – Калькулятор цветной маркировки»

Сокращенное обозначение наборов резисторов состоит из следующих элементов:
первый элемент – сочетание букв НР, обозначающий подкласс резисторов (набор
резисторов);
второй элемент – цифра, обозначающая вид материала резистивных элементов
(1 – непроволочные, 2 – проволочные или металлофольговые);
третий элемент – регистрационный номер конкретного типа набора резисторов.
Пример, Сокращенное обозначение набора непроволочных резисторов с регистраци-онным номером 3 обозначается - НР1-3 … ТУ;
Полное обозначение состоит из:
- сокращенного обозначения варианта конструктивного исполнения;
- значений основных параметров и характеристик набора;
- климатического исполнения;
- обозначения документа на поставку.
В состав основных параметров и характеристик наборов резисторов входят:
- обозначение типовой схемы построения набора;
- число резисторов в наборе;
- номинальное сопротивление и буквенное обозначение единицы измерения
сопротивления;
- допускаемое отклонение сопротивления в процентах и коэффициент отношения
(деления);
- погрешность коэффициента отношения (деления);
- группа по температурному коэффициенту сопротивления (ТКС).

Пример полного обозначения резистора,
Полное обозначение набора непроволочных резисторов, с регистрационным номером 11, типовой схемы построения 3, с числом резисторов 15, имеющих номинальное сопротивление 220 кОм и допускаемое отклонение ±5%, с документом на поставку ОЖО.467.408 ТУ обозначается

РАЗНОВИДНОСТИ И ТИПЫ РЕЗИСТОРОВ
Резисторы постоянного сопротивления
Углеродистые резисторы (тип С1) – резисторы поверхностного типа, проводящим элементом которых является пиролитический углерод.
Пленку пиролитического углерода наносят на поверхность изоляционных сплошных или трубчатых заготовок путем разложения при высокой температуре (1200-13000 С) без доступа кислорода (пиролиза) газообразных углеводородов (гептана С7Н16).
Углеродистые резисторы характеризуются малой стоимостью и параметрами, позволяющими их широко применять во многих типах электронной аппаратуры.
Предельные рабочие температуры углеродистых пленок в нормальных условиях не превышают 1500С. В длительном режиме рекомендуется не превышать 1200С.
Номинальная мощность рассеяния резисторов составляет от 0,125 до10 Вт.
Данных тип резисторов изготовляют без нарезки с величиной сопротивления не более 1000 Ом, а с нарезкой до 10 МОм.
Для защиты от проникновения влаги в резистивный слой резисторы покрывают двумя слоями эмали, а предназначающиеся для использования в условиях тропического климата – четырьмя слоями.
ТКС высокоомных резисторов отрицательный и находится в пределах (800...1600) ⋅10-6 1/град.
Коэффициент напряжения углеродистых резисторов не превышает 1,5-2%. С повышением напряжения сопротивления резистора уменьшается, т.е. коэффициент напряжения – отрицательный.
По уровню шумов резисторы делятся на две группы: группы А и Б.

Металлопленочные резисторы (тип С2)– резисторы, у которых резистивный слой выполнен в виде пленки из различных металлов или сплавов высокого удельного электросопротивления.
Для этого используются следующие материалы: вольфрам, хром, титан, тантал и сплавы различных металлов с хромом и кремнием. Нанесение пленки на изоля-ционное основание производится методом вакуумного напыления или катодного распыления.
По отношению к углеродистым металлопленочные имеют следующие преиму-щества: более стабильны, более теплостойки, более влагостойки, имеют меньшие габариты.
Недостаток – пониженная устойчивость к импульсным нагрузкам, вызванная неоднородностью токопроводящей пленки (средняя мощность при импульсной нагрузке не должна быть выше 10% номинальной).
Металлооксидные резисторы (тип С2) – резисторы, у которых резистивный образуется пленками жаропрочных окислов металлов получаемых в результате пиролиза хлористых соединений.
Наиболее часто используют соединения олова, в результате чего получают низкоомные резисторы общего применения.
Преимущества: малые размеры, повышенная стабильность, высокие теплостой-кость и электрическая прочность, малый уровень токовых шумов.
Недостатком является пониженная стойкость к электролитическим процессам, которые возникают при наличии постоянных напряжений.

Композиционные пленочные резисторы (тип С3)– резисторы, проводящим элементом которых является композиция проводящего материала (например, углерода) с органи-ческими или неорганическими связующими в виде термореактивных смол кремнийоргани-ческих соединений, стекол и т.п.
Достоинства: технологическая простота изготовления и малая стоимость.
Недостатки: повышенная зависимость величины от приложенного напряжения и час-тоты, значительный уровень шумов, заметное старение при длительной нагрузке.
Композитные резисторы с проводящими компонентами из благородных металлов обла-дают улучшенными параметрами. Их параметры близки к параметрам металлопленочных резисторов.
В настоящее время в качестве проводящих компонентов используют золото, платину, палладий. Данные композиции позволяют получать проводящие элементы в виде толстых пленок, стержней и таблеток.
Композиционные резисторы с объемным проводящим элементом (тип С4) – рези-сторы, проводящим элементом которых является композиция проводящего материала связующим и наполнителем.
Составляюшие композиции: окислы металлов, углерод карбид кремния и др. (проводя-щий элемент); порошки из специальных стекол (связующего компонент); электрокоррунд в виде порошка Al2O3 (наполнитель).
Компоненты смешиваются в необходимых соотношениях, подвергаются тщательному помолу в шаровых мельницах и долее горячим прессованием при температуре 1100...12000 С формуются объемный проводящий элемент.
Номинальные величины – от 3 до 1 Мом.
Мощности – от 0,125 – до 60 Вт.
ТКС – не более 1800⋅10-6 1/град.
Уровень собственных шумов не превышает 5мкВ/В.
Достоинства: высокие перегрузочная способность, надежность, термостойкость и влагостойкость.

Проволочные резисторы (тип С5) - резисторы, проводящим элементом которых являет-ся провод из сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением.
Конструктивно проволочные резисторы (ПЭ, ПЭВ, ПЭВР) представляют собой изоляцион-ные основания, на которые намотан провод высокого удельного сопротивления.
В качестве изоляционного основания используется керамическая трубка из талько-шамот-ной массы или из ультрафарфора.
Выводы обмотки делаются из отожженного многожильного провода или из полос красной меди и латунного контакта, соединяемых с проводом обмотки электродуговой сваркой.
Достоинствами проволочных резисторов являются повышенная стабильность, повышенная термостойкость, повышенная влагостойкость, малый уровень шумов, высокая перегрузочная способность.
Недостаток – использование ограничивается частотой 1...2 МГц.
Для снижения собственной емкости рекомендуется:
- применять намотку с шагом или подразделять ее на секции;
- уменьшать диаметр намотки;
- применять каркасы с невысокой диэлектрической проницаемостью.

Для снижения индуктивности рекомендуется:
- уменьшать сечение пластины с намоткой провода на тонкую пластину;
- применять специальные способы намотки.
При намотке провода на тонкую пластинку происходит сближение участков витка, в которых токи текут в противоположных направлениях и создаваемые магнитные поля взаимно уничто-жаются. Чем ближе друг к другу противоположные стороны витка, т.е. чем тоньше пластина, тем меньше будет индуктивность. Поэтому намотку высокочастотных резисторов выполняют на тонкой слюдяной пластине, на концах которой располагают контакты для включения резис-тора и его крепления.
Для уменьшения индуктивности применяют специальные виды намоток – петлевую (б), восьмерочную (в), параллельную (г), бифилярную (д), последовательно-бифилярную (е), секционированная (ж).

Петлевая и восьмерочная намотки применяются для резисторов сопротивлений средней вели-чины (от нескольких сотен Ом до нескольких кОм), остальные - для низкоомных резисторов.
Параллельная, бифилярную и последовательно-бифилярную намотки применяют для низкоомных резисторов.
Параллельная намотка состоит из двух одинаковых частей, намотан-ных на общий каркас в противоположных направлениях так, что витки од-ной части располагаются между витками другой. Токи, которые протекают по смежным участкам витков обеих частей, имеют противоположное направление, поэтому их магнитные поля компенсируют друг друга. Достигается уменьшение индуктивности в десять и более раз.
Намотка обладает высокой электрической прочностью и малой собствен-ной емкостью, так как напряжение между смежными витками очень мало. Недостаток - сложность изготовления.
Бифилярная намотка выполняется на плоском или круглом каркасе проводом, плотно сложенным вдвое.
Достоинством является очень малая индуктивность
Недостатки – большая собственная емкость и пониженная электричес-кая прочность. Эти недостатки обусловлены тесным расположением проводников, между которыми действует большое напряжение.
Несколько меньшей емкостью благодаря секционированию обладает последовательно-бифилярная намотка.

Секционированная намотка применяется для
высокоомных резисторов. Намотка осуществляется
на плоский или круглый каркас с четным числом оди-
наковых секций.
На каждую секцию наматывают одинаковое число
витков, но секции мотают, чередуя в противополож-
ных направлениях. При такой намотке (иногда назы-
ваемой намоткой Шаперона) магнитные поля смеж-
ных секций, равные по величине, но противополож-
ные по направлению, будут компенсировать друг
друга и уменьшать общую индуктивность.
Чем уже секции и чем ближе друг к другу они расположены, тем меньше будет остаточная индуктивность. Кроме уменьшения индуктивности, секционирование намотки повышает электрическую прочность и уменьшает собственную емкость.
Такая намотка пригодна для частот не выше 1,0-1,5 МГц.
Для частот выше 10 МГц резистор до 200 Ом можно выполнить в виде тонкой проволочки, расположенной над металлической пластиной из хорошего провод-ника. Эта пластина уменьшает индуктивность проволочки за счет размагничива-ющего действия массы металла. Поэтому необходимо очень близкое расположе-ние проволочки около металла.

НАБОРЫ РЕЗИСТОРОВ
Толстопленочные наборы резисторов НР1-11 предназначены для работы в элек-трических цепях постоянного и переменного токов в вычислительной технике и дру-гой электронной аппаратуре народнохозяйственного назначения.

Прецизионные металлофольговые резисторные сборки серии MSE
Защищенный корпус
Диапазон сопротивлений: 30 Ом - 120 кОм,
общее сопротивление до 600 кОм
Допустимое отклонение сопротивления: от 0,05%
Допустимое отклонение сопротивлений в наборе: от 0,01%
ТКС: ±5 ppm/K , отслеживание от ±1
Диапазон температур: - 250C - +1250C
Малоиндуктивные
Малошумящие

ВИДЕО
«9 – Резисторные сборки»

Подгонка или периодическая регулировка некото-рых параметров электрической цепи осуществляется с помощью резисторов переменного сопротивления.
При использовании резистора переменного сопро-тивления необходимо иметь в виду, что мощность, рассеиваемая на проводящем элементе, существен-но меняется в зависимости от способа его включения в электрическую цепь.
Резисторы переменного сопротивления
Резисторы переменного сопротивления характе-ризуются следующими параметрами:
- полным (номинальным) сопротивлением;
- минимальным сопротивлением,
- диапазоном регулирования;
- формой функциональной характеристики и ее
погрешностью;
- номинальной мощностью,
- уровнем шумов вращения,
- моментом вращения,
- параметрами, характеризующими поведение
резистора при климатических воздействиях,
- износоустойчивость;
- размерами, массой, стоимостью.

Полным (номинальным) сопротивлением резистора называют сопротив-ление между крайними выводами. Допускаемые отклонения от номинального значения устанавливаются до ± 30%.
Минимальным (начальным) сопротивлением называют его величину в начальном положении контактной метки, которое всегда в силу особенностей конструкции больше нуля, ограничивая диапазон регулировки. В непроволоч-ных резисторах эта величина составляет обычно 50-200 Ом, в проволочных - она может быть очень мала.
Диапазон регулирования определяется как отноше-
ние полного сопротивления резистора к минимальному
По форме функциональной зависимости, т.е. зави-
симости величины сопротивления между подвижным
контактом и начальным (одним из неподвижных) от угла
поворота или перемещения, резисторы переменного
сопротивления делятся на:
-линейные (А);
-логарифмические (Б);
-обратно-логарифмические (В).

Номинальная мощность определяется размерами резистора и условиями охлаж-дения. При одинаковом устройстве и размерах резисторы с нелинейной характерис-тикой имеют примерно в 2 раза меньшую мощность по сравнению с линейными из-за перегрузки отдельных участков неоднородного резистивного слоя. Некоторое приме-нение находят также сдвоенные резисторы, имеющие общую или самостоятельные оси. В ряде случаев на защитном колпачке располагают выключатель.
Шумы вращения – шумы, возникающие в процессе перемещения подвижного кон-такта. Величина шумов вначале эксплуатации составляет около 1мВ/В и возрастает в конце эксплуатации, достигая 10..100 мВ/В.
Момент вращения определяет усилие, которое необходимо приложить к оси вра-щения, чтобы произвести перемещение подвижного контакта.
Износоустойчивость характеризуется стабильностью основных характеристик при многократных циклах перемещения подвижного контакта.
В качестве резистивного элемента в резисторах переменного сопротивления ис-пользуется гетинаксовая скоба с нанесенными на нее несколькими слоями лакосаже-вой композиции для получения заданного закона изменения сопротивления (СП), или объемный элемент, полученный на основе композиции сажи и микропорошка электро-коррунда (СПО). Резисторы типа СПО по сравнению с пленочными типа СП имеют значительно меньшую плотность в проводящем элементе, лучшие условия рассея-ния мощности, повышенную влагостойкость.
ВИДЕО «10 – Резисторы подстроечные и регулировочные»
ВИДЕО «10 – Резисторы подстроечные и регулировочные»
«11 – Резисторы переменные»

Вари́стор (англ. vari(able) (resi)stor - переменный резистор) - полупро-водниковый резистор, электрическое сопротивление (проводимость) кото-рого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеющий два вывода. Благодаря отсутствию сопровождающих токов при скачкообразном изменении приложенного напряжения, варисторы являются основным элементом для производства устройств защиты от импульсных перенапря-жений.
Изготавливают варисторы спеканием при температуре около 1700°C по-лупроводника преимущественно порошкообразного карбида кремния SiC или оксида цинка ZnO, и связующего вещества (глина, жидкое стекло, лаки, смолы и др.). Далее поверхность полученного элемента металлизируют и припаивают к ней выводы.
Конструктивно варисторы выполняются обычно в виде дисков, табле-ток, стержней; существуют бусинковые и плёночные варисторы. Широкое распространение получили стержневые подстроечные варисторы с подвиж-ным контактом.
ВАРИСТОР

СВОЙСТВА