Краткие теоретические сведения
Технология производства отечественных и импортных компонентов элементарной базы электронных устройств (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, диодов, транзисторов, интегральных микросхем) такова, что выполнить их с абсолютно точными параметрами сложно, а порой и невозможно. Поэтому параметры всех перечисленных компонентов имеют разброс (допуск отклонения), который стандартизирован.
Следует отметить, что чем меньше разброс параметров, тем компонент дороже. Применение компонентов с малым допуском должно быть экономически обосновано. Введем некоторые понятия.
Допуском называется разность между наибольшим и наименьшим предельными значениями.
Полем допуска называется зона между наибольшим и наименьшим отклонениями параметра.
В технических условиях (ТУ) на резисторы, конденсаторы, полупроводниковые приборы, микросхемы и источники питания указывают среднее (номинальное) значение параметра и границы поля допуска. При проектировании средств электронной техники необходимо учитывать как технологический разброс параметров, так и их возможный дрейф в процессе эксплуатации при изменении температуры, влажности, воздействии окружающей среды.
Допуски бывают односторонние (+ или -) и двусторонние (±), симметричные (например, ±5%) и несимметричные (например, + 50%...-20%).
Различают следующие виды допусков:
· технологический;
· температурный;
· на старение;
· на влажность;
· производственный
В случае если параметр компонента выходит за границы поля допуска, он считается неконденционным, т.е. ограниченно годным.
Источники питания, используемые в электронной технике (как сетевые, так и локальные), также имеют допуск отклонений по значению напряжения, тока и частоте.
Классификация резисторов
К основным признакам классификации резисторов относятся:
· номинал (значение сопротивления);
· мощность рассеивания;
· допуск отклонений;
· ТСК (температурный коэффициент сопротивления).
Современные резисторы и конденсаторы чаще всего изготавливают в малогабаритных корпусах, поверхности которых не хватает для нанесения всех основных характеристик. Поэтому необходимую информацию, которая должна быть размещена на корпусе компонента, производители определённым образом шифруют в соответствии с отечественными и международными стандартами. Для пассивных элементов (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности) применяют следующие виды шифровки (маркировки):
· кодовую;
· цветовую;
· цифровую (для чип-элементов).
Номиналы резисторов стандартизированы. Для постоянных резисторов установлено шесть рядов номиналов (в соответствии с ГОСТ 2825-67): Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192, а для переменных резисторов – Е6 и Е24. цифра после буквы указывает число номинальных значений в данном ряду.
Номинальные значения сопротивлений резисторов и ёмкостей конденсаторов соответствую стандартной шкале, которая содержит ряд чисел, соответствующих первому классу (I) с допустимым отклонением ±5% точности. Ряды значений второго и третьего классов точности вычленяются из этой шкалы путем её «прореживания». Допустимые отклонения для второго класса точности (II) - ±10%, для третьего класса (III) - ±20%. В таблице 1 приведена шкала номинальных значений постоянных резисторов широкого применения с допуском отклонений ±5%, ±10%, ±20%.
Из таблицы следует, что резисторы первого класса точности выпускают с номиналами сопротивлений, например, 1,1 Ом – 11 ОМ – 110 ОМ – 1,1 кОМ – 110 кОм – 1,1 Мом. Резисторы второго и третьего классов точности с этими номиналами не выпускаются.
Номинальные значения сопротивлений резисторов, выраженные в ОМ, кОМ и Мом, получают путем умножения числа из стандартной шкалы на целую степень 10ⁿ. Показатель степени п может быть положительным, отрицательным или равным нулю целым числом.
Например, числу 10 из шкалы соответствуют резисторы с номинальными сопротивлениями 1 Ом, 10 Ом, 100 ОМ, 1 кОм, 10 кОм, 100 кОм, 1 Мом и т.д. эти резисторы могут иметь любой класс точности. Числу 11 из шкалы соответствуют резисторы с номинальным сопротивлением 1,1 Ом, 11 Ом, 110 Ом, 1,1 кОм, 11 кОм, 110 кОм, 1,1 Мом и т.д. Эти резисторы могут иметь только первый класс точности.
Каждый тип резисторов имеет определённый диапазон номинальных значений. Например, металлизированные лакопленочные резисторы типа МЛТ и их аналоги выпускаются с номиналами сопротивлений 50 Ом…5,1 Мом.
Переменные резисторы меняют свое сопротивление от нуля до номинального значения. Они могут быть проволочными и непроволочными. изменение сопротивления резистора осуществляется ротором (движком). В зависимости от угла поворота ротора сопротивление может изменяться по трём законам: А – линейный, Б – логарифмический, В – показательный (рис. 1)
Согласно ГОСТ 11076-64 принята кодированная система, введены буквы, обозначающие порядок сопротивлений (в скобках приведена кодировка зарубежных резисторов):
