Что такое резистор

Резистор – это наиболее распространенный электронный компонент. Он является важной частью практически каждой электронной схемы. Основная характеристика резистора — сопротивление, играющее главную роль в нашем любимом уравнении закона Ома.

Что такое резистор

Резистор — это электронный компонент, который имеет определенное, никогда не меняющееся электрическое сопротивление. Сопротивление резистора ограничивает поток электронов через цепь. Резистор пассивный компонент, т. е. он только потребляют энергию (не генерирует ее).

Резисторы обычно добавляют в цепь, где они дополняют активные компоненты, такие как операционные усилители, транзисторы, микроконтроллеры и.т.д.

Как правило, резисторы используются для ограничения тока, в схемах делителя напряжения и в качестве подтягивающих резисторов на линии ввода/вывода. Существует несколько видов резисторов.

Обзор типов и материалов резисторов

Резисторы могут быть разделены по типу конструкции, а также материалу, из которого они изготовлены.

Существует несколько типов резисторов:

• Постоянные резисторы;
• Переменные резисторы, такие как: потенциометры, реостаты, подстроечные резисторы;
• Термисторы ( NTC и PTC ), у которых изменение сопротивления происходит из-за изменения внешней температуры;
• Фоторезистор (LDR), изменение сопротивления вследствие изменения освещения фоторезистора;
• Варистор (VDR), изменение сопротивления по причине меняющегося напряжения;
• Магниторезистор (MDR), изменение сопротивления в результате меняющегося магнитного поля;
• Тензорезистор, изменение сопротивления в результате механической деформации. 

Для каждого из вышеперечисленных типов резисторов в принципиальных схемах имеется свое обозначение.

Еще одна классификация резисторов: по типу материала, из которого они изготовлены:

• композиционный резистор на основе углерода;
• пленочный резистор на основе углерода;
• пленочный резистор на основе оксида металла;
• металлопленочный резистор;
• проволочный резистор;
• фольгированный резистор.

Для каждого конкретного случая используют тот или иной тип материала. Зачастую это компромисс между затратами на производство, точность и другими необходимыми условиями.

Резисторы на основе углерода являются морально устаревшими и обладают достаточно большим процентом отклонением, но они до сих пор используется в определенных устройствах, где протекают импульсы высокого напряжения. Они изготовлены из смеси графитового порошка и неэлектропроводного наполнителя, как правило, керамики.

Резисторы, изготовленные на основе углеродной пленки, имеют более высокую точность, по сравнению с углеродными резисторами. Они изготовлены из керамического основания (цилиндра), на которое нанесена тонкая углеродная пленка. Этот углеродный слой протравливают, в результате чего получается спираль, от толщины которой зависит величина сопротивления конкретного резистора.

Металлопленочные резисторы и резисторы на основе оксида металлов, на сегодняшний день, обладают лучшими показателями стабильности и точности. Кроме того, они менее подвержены влиянию температурных изменений. По технологии изготовления они схожи с резисторами на основе углеродной пленки. Резисторы на метало-оксидной пленке, как правило, более долговечны.

Проволочные резисторы, наверно, самый старый тип резистора, который может быть использован как для схем, где требуются сопротивления высокой точности, так и для схем высокой мощности. Они изготавливаются путем намотки на керамическое основание специальной металлической проволоки.

Обычно это металлы или их сплавы с высоким удельным сопротивлением, такие как манганин, нихром или константан. Они долговечны, точны и могут иметь очень низкое значение сопротивления. Недостатком их является то, что они имеют паразитную индуктивность на высоких частотах.

Если необходим резистор с очень высокой точностью и стабильностью, то используют металлический фольгированный резистор. Они изготавливаются путем цементирования самой металлической фольги с керамической подложкой.

Характеристики резисторов

Поскольку основное предназначение резистора заключается в ограничении потока электрического тока, то ключевым его параметром, конечно же, является сопротивление. При производстве резисторов точность номинала (отклонение от номинала) указывается в процентах.

Так же есть и другие параметры характеризующие работу резистора в тех или иных условиях, например, температурный коэффициент сопротивления, индуктивность и емкость резистора, электрический шум резистора.

Температурный коэффициент, как правило, берется во внимание, когда необходимо добиться высокой стабильности сопротивления, которое определяется типом резистивного материала, а также конструкцией самого резистора.

В высокочастотных схемах, например, в радиочастотных схемах, емкость и индуктивность резистора может привести к нежелательным последствиям. Фольгированные резисторы, как правило, обладают низкой паразитной реактивностью, в то время как проволочные резисторы являются одними из худших.

В схемах аудио усилителей, электрический шум резистора, должен быть на минимальном уровне. Электрический шум измеряется в микровольт на вольт приложенного напряжения  для полосы пропускания в 1 МГц.