Karakteristike otpornika
Otpornici vam omogućuju kontrolu vrijednosti struja i napona u električnom krugu. Otpornici, na primjer, daju prednapon za tranzistor u pojačalu električnog signala. Mjerenjem napona na otporniku možete podesiti struju emitera i kolektora tranzistora. Uz pomoć otpornika izrađuju se djelitelji struje i napona u mjernim uređajima.
Električne karakteristike otpornika uvelike su određene materijalom od kojeg je izrađen i njegovom konstrukcijom.
Prilikom odabira vrste otpornika za određenu primjenu obično se uzimaju u obzir sljedeći parametri:
a) potrebna vrijednost otpora (Ohm, kOhm, MOhm),
b) točnost (moguće odstupanje, % otpora od vrijednosti naznačene na otporniku),
(c) snagu koju otpornik može raspršiti,
F) temperaturni koeficijent otpora otpornik RT = R20 [1 + α (T — 20O )], gdje je α — temperaturni koeficijent otpora.
Na primjer, za metalni film a = (5 — 100) x 10-6,
e) stabilnost otpornika: ovo se odnosi na postotak promjene otpora otpornika tijekom rada,
f) Svojstva buke: odnose se na ekvivalentni napon buke koju stvara otpornik.
Za točke "e" i "f", većina proizvođača obično daje kvalitativnu ocjenu svojstava otpornika, karakterizirajući otpornike kao, na primjer, visoko stabilne ili niske buke. Otpornici s tolerancijama od ± 2% ili manje nazivaju se otpornicima visoke preciznosti.
Otpornici visoke stabilnosti, niske razine buke i visoke preciznosti potrebni su samo u posebnim slučajevima. Na primjer, koriste se u ulaznim stupnjevima instrumentalnih pojačala malog signala. Njihova široka uporaba ograničena je samo visokom cijenom ovih uređaja. Ugljični kompozitni otpornici koriste se samo u napajanjima i pojačalima.
Keramički otpornici koriste se samo u napajanjima i pojačalima. Otpornici obloženi staklom nalaze širok raspon primjena, dok se otpornici obloženi aluminijem koriste samo u pojačalima i instrumentima slabog signala.
Karakteristike otpornika izrađenih od različitih materijala
Parametar otpornika
Materijal otpornika
Ugljični kompozit Ugljični film Metalni film otpornik metalnog oksida Raspon otpora, Ohm 2,2 do 106 10 do 10×106 1 do 106 10 do 106 Točnost ±10 ±5 ±1 ±2 Snaga, W 0,125 — 1 0,25 — 2 0,125 — 0,5 0,25 — 0,5 Stabilnost dovoljno loša odlična odlična
Nazivni otpor i točnost otpornika. Približna vrijednost njegovog otpora uvijek je označena na kućištu otpornika. Dakle, otpornik s oznakom 100 Ohm ± 10% može imati bilo koji otpor u rasponu od 90 do 110 Ohm. Otpor otpornika s oznakom 100 ohma ± 1% varira od 99 do 101 ohma.
U pravilu se svi otpornici proizvedeni u industriji kombiniraju u seriju. Broj nominalnih vrijednosti otpora unutar niza određen je prihvaćenom točnošću. Na primjer, za pokrivanje cijelog mogućeg raspona vrijednosti otpora od 1 do 10 pomoću otpornika s točnošću od ± 20%, dovoljno je imati skup od šest osnovnih vrijednosti (serija E6).
Serija E12 sadrži 12 osnovnih vrijednosti otpora s točnošću od ± 10%. Serija E24 sadrži 24 osnovne vrijednosti otpornika s točnošću od ± 5%.
Svaka serija sadrži 6 ili 7 skupina otpornika čiji se otpori razlikuju za faktor 10. To znači da se odgovarajuća grupa otpora dobiva množenjem osnovne vrijednosti s 1, 10, 100, 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ .
Primjer. Prednaponski krug stupnja pojačala zahtijeva struju od 100 μA (± 10%) s izvorom konstantnog napona od 5 V. Potreban je odabir vrste otpornika i njegovog otpora. Ohmov zakon otpora:
R = U / I = 5/100 = 50 kΩ
Najbliži izračunatoj vrijednosti otpora (serija E24) je 51 kOhm. U ovom slučaju osigurat će se struja od 98 μA, što se razlikuje od potrebne vrijednosti za 2%. S obzirom na točnost otpora od + 5%, dobivamo mogući raspon varijacije struje od 93 do 103 μA, što je unutar navedene tolerancije od ± 10%.
Snaga oslobođena u otporniku P = UI = 5 x 100 x 10-6 = 500 x 10-6 W vrlo je mala. Stoga je prikladan otpornik ugljičnog filma s nazivnom snagom od 0,25 W. Ako je potrebno niskošumno pojačalo, tada treba uzeti otpornik od metalnog oksida.
Male napomene i savjeti
Maksimalna snaga koju otpornik može raspršiti ovisi o temperaturi okoline. Kako se ova temperatura povećava, snaga se smanjuje. Da bi se povećala pouzdanost otpornika, mora se osigurati velika rezerva snage.
U slučajevima kada je potrebno imati više otpornika iste nazivne vrijednosti, preporuča se koristiti debeloslojne nizove otpornika proizvedene u kućištima tipa D.AlzL i SIL umjesto diskretnih elemenata. Ovo su otpornici serije E12 s nazivnim vrijednostima od 33 do 1000 m.
Žičani otpornici imaju značajne induktivnost, stoga ih je nepraktično koristiti u visokofrekventnim i pulsnim krugovima. Na vrlo visokim frekvencijama (iznad 30 MHz), otpornici od ugljika i metalnog filma također mogu imati značajan induktivni otpor zbog duljine svojih pinova, koji se moraju skratiti što je više moguće.
Kvaliteta izolacije staklenih otpornika opada s porastom temperature. Stoga, u režimima maksimalne disipacije snage, kontakt ovih otpornika s vodljivim površinama treba izbjegavati.
