5.Непроволочные резисторы постоянного сопротивления
Конструктивные особенности непроволочных резисторов
Непроволочные резисторы получили наиболее широкое применение в современной РЭА. Они отличаются малыми габаритами, небольшими паразитными параметрами, низкой стоимостью. Основной конструктивной частью любого резистора является резистивный элемент, предназначенный для создания активного сопротивления. Преимущественное применение нашли резистивные элементы объёмного и плёночного типов. На рисунке 5 приведены некоторые виды резистивных элементов непроволочных резисторов.
Для микросхем резисторы изготовляются в виде плёнок. Иногда резистивные элементы в виде тонких плёнок наносятся непосредственно на основание платы – так называемые, печатные резисторы.
В настоящее время широкое применение получили углеродистые, бороугле-родистые, металлоплёночные, металлоокисные, металлодиэлектрические и композиционные непроволочные резисторы.
а – цилиндрический объёмный; б – цилиндрический с плёночным резистивным слоем; в – цилиндрический со спиральным плёночным слоем; г – цилиндрический с продольными прорезями на плёночном резистивном слое; д – плоский с плёночным резистивным слоем; е – подковообразный с плёночным резистивным слоем
Рис. 5. Типовые конструкции резистивных элементов непроволочных резисторов
Углеродистые и бороуглеродистые резисторы
Резистивный элемент углеродистых резисторов представляет слой углерода, нанесенный на диэлектрическое основание путем пиролиза (разложения при температуре 900…10000C без доступа кислорода) углеводородов (например, гептана – C7H16).
Достоинства таких резисторов: низкая стоимость, высокая температурная стабильность, малая зависимость от напряжения и частоты, низкий уровень собственных шумов, стойкость к импульсным перегрузкам возможность очень точной подгонки сопротивления.
Их недостатки: большие габариты по сравнению с металлопленочными резисторами, а также низкая стабильность и надёжность высокоомных маломощных резисторов, обусловленные слишком тонкой резистивной плёнкой (менее 1 мкм). Поэтому углеродистые резисторы выпускаются с RН ≤1 МОм при PН = 0.125 Вт и RН ≤10 МОм при РН ≤ 0.5…10 Вт. По уровню собственных шумов они делятся на две группы: А, где UШ ≤1 мкВ/В и Б, где UШ ≤ 5 мкВ/В. ТКС отрицательный.
Для специальных целей используют резисторы повышенной стабильности – бороуглеродистые, а также ультравысокочастотные (например, в форме диска). Как и у пленочных резисторов других типов, для получения высокоомных углеродистых резисторов используется спиральная нарезка резистивного слоя. При этом уменьшается поперечное сечение токопроводящего слоя и увеличивается его длина, что вызывает увеличение сопротивления. Из углеродистых резисторов для объёмного монтажа наиболее часто используют различные модификации резисторов общего применения постоянного сопротивления С1-4.
6.Металлопленочные и металлоокисные резисторы
Резистивный элемент металлопленочных резисторов – пленка толщиной 0.1…0.3 мкм из специальных сплавов или металлов, осажденная на керамическую заготовку в форме цилиндра методом термического испарения. В отличие от углеродистых резисторов, имеющих отрицательный ТКС, у этих резисторов ТКС может иметь любой знак. Достоинство металлопленочных резисторов перед углеродистыми – меньшие габариты и более высокая рабочая температура (до 200оC). Примерами металлопленочных резисторов постоянного сопротивления для объёмного монтажа являются резисторы общего применения С2-33М-0.125, выпускаемые на номиналы от 0,1 Ом до 22 МОм с допуском 5 % и прецизионные резисторы С2-31 с допуском 1 % .
Резистивный элемент металлоокисных резисторов – пленка жаропрочных окислов металлов (хлористых соединений олова), осажденная на изоляционное основание (как правило, керамику) в вакууме методом термического испарения. Примерами металлоокисных резисторов постоянного сопротивления для объёмного монтажа являются высокоомные и высоковольтные резисторы (Р1-32-1, выпускаемые с рабочими напряжениями до 10 кВ; С2-33НВ-0.125, выпускаемые с допуском 5%) и чип-резисторы Р1-33-1, выпускаемые на номинальные сопротивления от 10 МОм до 105 МОм с допуском 10%.
Металлоплёночные и металлоокисные резисторы по сравнению с углеродистыми более теплостойкие (например, резисторы С2-6 допускают работу при tраб от -60о…300оC). Они имеют меньшие габариты, более низкие собственные шумы и лучшие частотные характеристики. Могут иметь как положительные, так и отрицательные ТКС. Основным недостатком их является малая устойчивость к импульсным нагрузкам, что обусловлено неоднородностью проводящей плёнки. К недостаткам по сравнению с углеродистыми резисторами следует также отнести их более высокую стоимость.