Pevný odpor. Hodnoty a barevné značení rezistorů.

Pokračujeme ve studiu základů elektroniky. A dnes bude náš rozhovor věnován jedné součástce, bez které si nelze představit žádný elektrický obvod, totiž odpor.

Rezistor.

Začněme tedy základní definicí rezistoru. Rezistor je především pasivní prvek elektrického obvodu, který má určitou hodnotu odporu (může být konstantní nebo proměnný). Rezistory patří mezi nejpoužívanější komponenty. Je vzácné najít obvod, který nemá jediný odpor. Jeho hlavním parametrem, jak je již zřejmé z definice, je elektrický odpor, měřený v Ohmech (Ohm).

Označení rezistorů ve schématu.

Podívejme se na označení rezistorů ve schématech. Existují dvě možné možnosti:

Kromě toho jsou použity mírně upravené symboly, které charakterizují odpory ve schématu velikostí jmenovitý ztrátový výkon. Nabízí se zde zcela logická otázka – co je to za parametr – jmenovitý rozptylový výkon? Když odporem protéká proud, uvolní se v něm energie, což způsobí zahřátí rezistoru. A pokud výkon překročí přípustnou hodnotu, rezistor se přehřeje a jednoduše vyhoří. Jmenovitý ztrátový výkon je tedy množství výkonu, které může být rozptýleno rezistorem, aniž by došlo k překročení maximální dovolené teploty. To znamená, že pokud je výkon v obvodu menší nebo roven jmenovité hodnotě, pak bude s rezistorem vše v pořádku. Vraťme se k označení rezistorů:

Takto jsou označeny rezistory, které se nejčastěji vyskytují v obvodech v závislosti na jejich jmenovitém ztrátovém výkonu. Tady ani není moc co komentovat. Odpor rezistoru na diagramech je uvedena vedle symbolu a jednotka měření se obvykle vynechává. Pokud na schématu vidíte vedle rezistoru číslo 68, pak nepochybujte – odpor rezistoru je 68 ohmů. Pokud je hodnota odporu například 1500 Ohm (1,5 KOhm), pak bude v diagramu uvedeno „1.5 K“:

Tento je jednoduchý. U barevného značení rezistorů je situace poněkud složitější. Pojďme se teď zabývat i tímto.

Barevné kódování rezistorů.

Většina koncových rezistorů je barevně označena, jako na tomto obrázku. Skládá se ze 4 nebo 5 pruhů (nejčastěji, i když jich může být např. 6) určitých barev a každý z těchto pruhů nese určitý význam. První dva pruhy absolutně vždy označují první dvě číslice jmenovitého odporu rezistoru. Pokud jsou celkem 3 nebo 4 pruhy, pak třetí pruh označuje násobitel, kterým musíte vynásobit číslo získané z prvních dvou pruhů. Když jsou na rezistoru 4 pásma, čtvrtý udává přesnost rezistoru. A v případě, kdy je pásem jen pět, se situace poněkud mění – první tři pásma znamenají tři číslice odporu rezistoru, čtvrté je násobitel, páté je přesnost. Shoda parametrů s barvami je uvedena v tabulce:

Je zde ještě jeden důležitý bod: který jízdní pruh by měl být zvažován jako první. Nejčastěji se za první pásek považuje ten, který je umístěn blíže k okraji rezistoru. Navíc si můžete všimnout, že zlaté a stříbrné pruhy nemohou být první, protože nenesou informaci o hodnotě odporu. Pokud má tedy rezistor pruhy této barvy a jsou umístěny na okraji, můžeme s jistotou říci, že první pruh je na opačné straně. Podívejme se na praktický příklad:

Jelikož zde máme 5 pásem, první tři udávají odpor rezistoru. Když se podíváme na požadované hodnoty v tabulce, dostaneme hodnotu 510. Čtvrté pásmo je multiplikátor – v tomto případě se rovná 10 3. A konečně páté pásmo je chyba – 10 %. V důsledku toho získáme odpor 510 KOhm, 10%. V zásadě, pokud se nechcete zabývat barvami a hodnotami, můžete se obrátit na nějakou automatizovanou službu, která určuje odolnost podle barevných značek. Budete muset pouze vybrat barvy, které se použijí na rezistor, a služba zobrazí hodnotu odporu a přesnost. Takže jsme vyřešili barevné kódování rezistorů, pojďme k další otázce.

Kódové značení rezistorů.

Kromě barevného značení se používá tzv. kódové značení. V tomto případě se k označení hodnoty odporu používají písmena a čísla (čtyři nebo pět znaků). První znaky (všechny kromě posledního) se používají k označení hodnoty odporu a zahrnují dvě nebo tři čísla a písmeno. Písmeno určuje polohu desetinné čárky a také násobitele. Poslední znak určuje přípustnou odchylku odporu rezistoru. Možné jsou následující hodnoty:

Pro písmena označující násobitel jsou možné následující možnosti:

Podívejme se pro přehlednost na několik příkladů:

Také jsme vyřešili tento typ značení, nyní se podívejme na různé způsoby, jak označit odpory SMD.

Značení SMD rezistorů.

• Označení třemi čísly. V tomto případě jsou první dvě číslice hodnotou odporu v ohmech a třetí číslice je násobitel. To znamená, že hodnota v ohmech musí být vynásobena deseti na stupeň odpovídající multiplikátoru.
• Označení čtyřmi čísly. Zde je vše podobné předchozí verzi, pouze první tři číslice se používají k označení hodnoty odporu v ohmech, nikoli dvě. Čtvrtá číslice je násobitel.
• Rezistory jsou označeny dvěma čísly a symbolem. V tomto případě dvě čísla určují odpor odporu, ale ne přímo, ale prostřednictvím speciálního kódu. Níže uvedu tabulku všech možných kódů. Pokud je na rezistoru uveden kód „02“, pak z tabulky získáme hodnotu 102 Ohmů. Ale to není konečná hodnota odporu) Musíme také vzít v úvahu třetí symbol, což je násobitel. Pro tento symbol jsou možné následující možnosti: S=10 -2 ; R = 10-1; B = 10; C=10; D = 2; E=10;

Tabulka kódů odpovídajících hodnotám odporu:

V prvních dvou možnostech označení je také možné použít latinské písmeno „R“ – je umístěno pro označení pozice desetinné čárky. Jako obvykle se podívejme na několik příkladů:

Hodnoty rezistorů.

Hodnoty rezistorů nejsou libovolná čísla. Existují speciální řádky denominací, což jsou hodnoty od 0 do 10. Hodnoty rezistoru (hodnoty odporu) tedy mohou mít hodnoty, které jsou definovány jako hodnota z odpovídající řady vynásobená 10 na celé číslo. Podívejme se na hlavní řady – E3, E6, E12 a E24:

Číslo v názvu řady znamená počet čísel v řadě nominálních hodnot v rozsahu od 0 do 10. V řadě E3 jsou tři čísla – 1.0, 2.2, 4.7, podobně i v ostatních sériích. Pokud je tedy rezistor z řady E3, pak se jeho hodnota (odpor) může rovnat 1 Ohm, 2.2 Ohm, 4.7 Ohm, 10 Ohm, 22 Ohm, 47 Ohm. 1 KOHM. 22 KOhm atd. Existují také jmenovité řady E48, E96, E192 – jejich rozdíl od řady, kterou jsme uvažovali, je pouze v tom, že jsou ještě přípustnější hodnoty.

Tím náš článek končí. Dnes jsme se podívali na hlavní body, které budou důležité při práci s rezistory a v některém z následujících článků budeme v tomto tématu pokračovat a další na řadě budou proměnné rezistory. Zůstaňte naladěni

Rezistory patří mezi nejjednodušší, z hlediska pochopení a konstrukce, radioelektronické prvky. Nicméně zaujímají přední místo v jejich použití v obvodech různých elektronických zařízení. Proto je velmi důležité naučit se je používat pro praktické účely, umět samostatně vypočítat potřebné parametry a vybrat správný rezistor s odpovídajícími charakteristikami. Tento článek je věnován těmto a dalším problémům.

Hlavním účelem odporů je omezit množství proudu a napětí v elektrickém obvodu, aby byl zajištěn normální provoz zbývajících elektronických součástí elektrického obvodu, jako jsou tranzistory, diody, LED, mikroobvody atd.

Nejdůležitějším parametrem každého rezistoru je odpor. Kvůli přítomnosti odporu je pro elektrony obtížnější pohybovat se elektrickým obvodem, v důsledku čehož se množství proudu snižuje. Vzhledem k tomu hraje odpor nejen pozitivní roli – omezuje proud procházející ostatními radioelektronickými prvky, ale je také parazitním jevem – snižuje účinnost celého zařízení. Parazitní odpor zahrnuje odpor vodičů, různých spojů, konektorů atd. a snaží se to snižovat.

Objevitelem takové vlastnosti elektrického obvodu, jako je odpor, byl vynikající německý vědec Georg Simon Ohm, proto byla použita jednotka měření elektrického odporu Ohm. Nejpraktičtější aplikace byly kilo, megaohmy и gigaohmy.

Rozšířený seznam zkratek a předpon SI pro fyzikální veličiny používané v rádiové elektronice. Maximální hodnota je 1018 – exa a minimální – 10-18 – atto. Doufám, že níže uvedená tabulka bude užitečná.

Obvykle se rezistory dělí na dva velké podtypy: konstantní a proměnné.

<em><strong>Pevné odpory</strong> </em>

Pevné rezistory mohou mít různá provedení, liší se především vzhledem a velikostí. Charakteristickým znakem konstantních odporů je konstantní hodnota odporu, která se během provozu elektronického zařízení nemění.

<em><strong>Trimrové rezistory</strong> </em>

Trimrové rezistory slouží k doladění jednotlivých komponent radioelektronického zařízení ve fázi jeho finálního seřízení před jeho uvedením do provozu. Trimovací odpory nejčastěji nemají speciální nastavovací rukojeť a změna odporu se provádí pomocí šroubováku, který zabraňuje spontánním změnám polohy nastavovací jednotky, a tedy i odporu.

U některých zařízení se po konečném seřízení nanese na pouzdro a otočný šroub ořezávacího odporu barva, která zabrání otáčení šroubu v přítomnosti vibrací. Značka nanesená barvou také slouží jako indikátor samovolného otáčení seřizovacího šroubu, což lze vizuálně zjistit odlupováním barvy v místě otočných a stacionárních prvků pouzdra.

V moderních elektronických zařízeních jsou široce používány víceotáčkové trimovací rezistory, které umožňují přesnější nastavení zařízení. Zpravidla mají modré plastové tělo obdélníkového tvaru.

<em><strong>Variabilní odpory</strong> </em>

Proměnné rezistory slouží ke změně elektrických parametrů v obvodu zařízení přímo za provozu, například ke změně jasu LED žárovek nebo hlasitosti zvuku přijímače. Často místo „variabilního odporu“ říkají potenciometr nebo reostat.

Mezi variabilní odpory patří také radioelektrické prvky, které mají pouze dva vývody a jejich odpor se mění v závislosti na osvětlení nebo teplotě, například fotorezistory nebo termistory.
Potenciometry se používají ke změně velikosti proudu nebo napětí. Nastavitelný parametr závisí na spínacím obvodu.

Pokud je použit proměnný nebo trimovací rezistor jako regulátor proudu, ale oni mu říkají reostat.

Níže jsou uvedeny dva obvody, ve kterých se reostat používá k regulaci množství proudu procházejícího VD LED. Nakonec se změní jas LED.

Vezměte prosím na vědomí, že v prvním okruhu jsou zapojeny všechny tři svorky reostatu a ve druhém – pouze dva – střední (regulační) a jeden extrémní. Oba okruhy jsou plně funkční a plní jim přiřazené funkce. Je však méně výhodné použít druhý obvod, protože volná svorka reostatu, jako anténa, může „chytit“ různé elektromagnetické záření, což bude mít za následek změnu parametrů elektrického obvodu. Zvláště se nedoporučuje používat takový elektrický obvod v zesilovacích stupních, kde i malé elektromagnetické rušení povede k nepředvídatelné činnosti zařízení. Proto bereme jako základ první schéma.

Hodnotu napětí můžete změnit pomocí potenciometru podle následujícího schématu: dvě vnější svorky jsou zapojeny paralelně ke zdroji napájení; mezi jednou krajní a střední svorkou můžete plynule regulovat napětí od 0 do napětí napájecího zdroje. V tomto případě od nuly do 12 V. Potenciometr slouží jako dělič napětí, kterému se podrobněji věnuje samostatný článek.

<em><strong>Konvenční grafické označení (UGO) rezistorů</strong> </em>

Na výkresech elektrických obvodů je bez ohledu na vzhled rezistoru označen obdélníkem. Obdélník je podepsán latinkou R s číslem udávajícím sériové číslo tohoto prvku na výkrese. Níže je uvedena jmenovitá hodnota odporu.

V některých zemích má UGO rezistoru následující podobu.

<em><strong>Ztráta výkonu rezistoru</strong> </em>

Rezistor, stejně jako jakýkoli jiný prvek s aktivním odporem, se zahřívá, když jím protéká proud. Charakter zahřívání spočívá v tom, že při pohybu elektrony narazí na překážky v cestě a narazí do nich. V důsledku srážek se kinetická energie elektronu přenáší na překážky, což způsobuje jejich zahřívání. Podobně se zahřívá hřebík při dlouhém úderu kladivem.

Ztrátový výkon je normalizovaný parametr pro jakýkoli odpor a pokud není udržován, přehřívá se a spálí.

Ztráta výkonu P závisí lineárně na odporu R a srovnal proud I

P=I 2 R

Přijatelná hodnota P ukazuje, jaký výkon může rezistor rozptýlit, aniž by se dlouhodobě přehříval nad povolenou teplotu.

Typicky čím vyšší P, čím větší je odpor k odstranění a rozptýlení více tepla.

Na výkresech elektrických obvodů je tento parametr aplikován ve formě určitých značek.

Pokud je obdélník prázdný, ztrátový výkon není standardizován, takže můžete použít „nejmenší“ rezistor.

Více názorných příkladů výpočtů P najdete zde.

<em><strong>Třídy přesnosti a hodnoty rezistorů</strong> </em>

Ani jeden radioelektronický prvek nelze vyrobit se stoprocentním dodržením požadovaných vlastností, neboť přesnost je spojena s řadou parametrů a technologických procesů, které mají svou vlastní chybu, spojenou především s přesností výrobního zařízení. Každý díl nebo jednotlivý prvek má proto odchylku od specifikovaných rozměrů nebo charakteristik. Navíc, čím menší je rozptyl vlastností, tím přesnější je výrobní zařízení a tím vyšší jsou konečné náklady na výrobek. Proto není použití výrobků s minimálními odchylkami ve vlastnostech vždy oprávněné. V tomto ohledu byly zavedeny třídy přesnosti. V radioamatérské praxi se nejvíce používají rezistory tří tříd přesnosti: I, II a III. V poslední době jsou rezistory druhé a třetí třídy přesnosti poměrně vzácné, ale budeme je považovat za příklad.

Třída I zahrnuje toleranci odchylky odporu od jmenovité hodnoty ±5 %, třída II – ±10 %, třída III – ±20 %. Například při nominální hodnotě odporu 100 Ohmů rezistoru třídy I může být přípustná odchylka v rozsahu 95. 105 Ohmů; pro II – 90…110 Ohm; pro III – 80. 120 Ohm.
Rezistory vyšší třídy přesnosti s tolerancí 1 % nebo méně jsou klasifikovány jako přesné. Mají vyšší cenu, takže jejich použití je opodstatněné pouze v měřicí a vysoce přesné technice.

Všechny standardní hodnoty odolnosti tříd přesnosti I…III jsou uvedeny výše v tabulce, hodnoty lze násobit 0,1; 1, 10, 100, 1000 atd. Například rezistory třídy I se vyrábějí s hodnotami 1,3; 13; 130; 1300; 13000; 130000 XNUMX ohmů atd.

V závislosti na třídě přesnosti jsou jmenovité hodnoty průmyslově vyráběných rezistorů přísně normalizovány. Pokud například potřebujete odpor 17 Ohmů třídy I, nenajdete jej, protože tato hodnota není vyráběna v příslušné třídě přesnosti. Místo toho byste měli zvolit nejbližší hodnocení – 16 Ohmů nebo 18 Ohmů.

<em><strong>Označení rezistorů</strong> </em>

Označení rezistorů slouží k vizuálnímu vnímání řady parametrů charakteristických pro tyto elektronické prvky. Kromě jiných parametrů je třeba zdůraznit tři hlavní: jmenovitá hodnota odporu, třída přesnosti a ztrátový výkon. Právě těmto parametrům je třeba věnovat pozornost především při výběru uvažovaných radioprvků.

Po mnoho let existovalo mnoho typů značení, ale postupně, jak se vyvíjely technologické postupy, několik typů značení vytlačilo všechny ostatní.

Pouzdra sovětských rezistorů, které jsou stále široce používány, jsou označeny čísly a písmeny. Latinská písmena „E“ a „R“ vedle čísel nebo jen čísla označují odpor v ohmech, například 21; 21E, 21R – 21 Ohm. Písmena “k” a “M” znamenají kiloohmy a megaohmy. Pokud například písmeno stojí před nebo uprostřed čísel, pak současně slouží jako desetinná čárka: 68k – 68 kOhm; 6k8 – 6,8 kOhm; k68 – 0,68 kOhm.

<strong><em>Barevné kódování rezistorů</em> </strong>

Většina radioelektronických prvků je nyní barevně označena. Tento přístup je zcela racionální, protože barevné značky jsou lépe vidět než čísla a písmena, a proto jsou dobře rozpoznatelné i na těch nejmenších případech.

Barevné značení rezistorů je na pouzdru naneseno ve formě čtyř nebo pěti barevných kroužků nebo pruhů. V prvním případě (4 pruhy) první dva pruhy označují mantisu a ve druhém (5 pruhů) je mantisa označena třemi pruhy. Třetí nebo 4. kroužek označuje násobitel. Čtvrtá nebo pátá je přípustná odchylka v procentech jmenovitého odporu.

Podle mého názoru a osobních zkušeností je mnohem pohodlnější, jednodušší a praktičtější měřit odpor multimetrem. Zde je nejmenší šance udělat chybu, protože barvy prstenů nejsou vždy jasně rozlišitelné. Například červenou barvu lze zaměnit za oranžovou a naopak. Při provádění měření byste se však měli vyhnout dotyku sond multimetru a vodičů rezistoru prsty. V opačném případě lidské tělo odpor obejde a výsledky měření budou podhodnoceny.

<em><strong>Značení SMD rezistorů</strong> </em>

Charakteristickým rysem SMD rezistorů ve srovnání s výstupními analogy jsou jejich minimální rozměry při zachování potřebných charakteristik.

SMD součástky nemají ohebné vývody, místo toho jsou zde kontaktní plošky, přes které jsou SMD díly připájeny na podobné povrchy na desce plošných spojů. Z tohoto důvodu se SMD součástky nazývají součástky pro povrchovou montáž.

Díky výměně tradičního pouzdra za SMD se zjednodušil proces automatizace výroby desek plošných spojů, což výrazně zkrátilo čas strávený výrobou elektronického produktu, jeho hmotnost a rozměry.

Označení SMD rezistorů se nejčastěji skládá ze tří čísel. První dvě označují mantisu a třetí násobitel nebo počet nul za předchozími dvěma číslicemi. Například označení 681 znamená 68 × 101 = 680 Ohmů, to znamená, že za číslem 68 je třeba přidat jednu nulu.

Pokud jsou všechny tři číslice nuly, pak je to propojka, odpor takového odporu SMD je blízký nule.