4 Постоянные резисторы

Углеродистые резисторы представляют собой тонкую пленку углерода, осажденную на основание из керамики (стержень или трубку). Углеродистые резисторы характеризуются высокой стабильностью сопротивления, низким уровнем собствен­ных шумов, небольшим отрицательным ТКС (5-20) ^. 10^-4 1/°С, слабой зависимостью сопротивления от частоты и приложенного напря­жения. Выпускаются резисторы общего назначения (С 1-4, ВСа, ВС), высокочастотные (УНУ, УНУ-Ш). Для повышения стабильно­сти в углерод добавляют бор. Бороуглеродистые резисторы (БЛП) имеют ТКС = -(0,12 - 0,2) ^{. .} 10^-4 1/ °С, меньший уровень шумов (не более 0,5 мкВ/В и допуск ±0.5; ±1%).

Композиционные резисторы. Резистивный элемент этих резисторов изготавливается из смеси (композиции), состоящей из проводящего компонента (сажа, графит) и органиче­ского или неорганического диэлектрика. Композиционные резисто­ры выпускаются пленочного и объемного видов. Пленочные рези­сторы изготавливают нанесением композиции на керамическую трубку или стержень. Объемные композиционные резисторы пред­ставляют собой стержни, прессованные из композиционной смеси.

Достоинством пленочных композиционных резисторов являет­ся простота их изготовления и повышенная надежность, обуслов­ленная значительной толщиной резистивного слоя. Недостатками этого вида резисторов являются зависимость сопротивления от напряжения, низкая стабильность, большой уровень собственных шумов, большие диэлектрические потери на высокой частоте, зави­симость сопротивления от частоты, температуры и влажности. Это резисторы специального назначения: высокомегаомные (C3-13, C3-14, КВМ, КЛМ), сопротивление которых лежит в пределах от 100 кОм до 1тОм, высоковольтные (C3-9, C3-12, C3-14, C3-5, КЭВ) с сопротивлением до 45ГОм и предельным напряжением до 60 кВ (КЭВ), а также малогабаритные резисторы типа КИМ для мик­роэлементной аппаратуры.

Объемные композиционные резисторы более дешевы и про­сты в производстве, чем пленочные. Они менее чувствительны к кратковременным перегрузкам, характеризуются большей надежно­стью, особенно при работе в тяжелых климатических условиях. К ним относятся резисторы общего назначения типа С4-2, С4-3, ТВО.

Металлодиэлектрические, металлизированные и металлоокисные резисторы. Резистивный элемент этих резисторов изготавливают в виде тонкой пленки, представляющей собой микрокомпозицию из диэлектрика (стекло, керамика, полимерные материалы) и проводника (палладий, родий, двуокись олова и др.), пленки металла (вольфрама, хрома, тантала, титана) или сплавов металлов с хромом, кремнием, пленки окиси металла (чаще всего окиси олова).

Эти резисторы характеризуются высокой стабильностью, слабой зависимостью сопротивления от частоты и напряжения, теплостойкостью и влагостойкостью, малым уровнем шумов, небольшими размерами, высокой надежностью. Их недостатком является пониженная стойкость к импульсным нагрузкам, а также невозможность изготовления высокомегаомных резисторов.

На основе металлоокисного резистивного элемента изготавливают прецизионные резисторы (С2-1), которые могут работать при высоких (до 200°С) температурах, высокочастотные (МОУ, МОУ-Ш).

Металлизированные резисторы типа С6-1 - С6-9 применяют для работы в диапазоне СВЧ вплоть до частот 26 ГГц. Они используются в аттенюаторах СВЧ, в измерительных цепях и т.д. Конструктивно выполнены без выводов, за исключением резисторов типа С6-5, у которых рабочий диапазон ограничен частотой 100МГц.

Металлодиэлектрические резисторы общего назначения МЛТ и ОМЛТ наиболее широко используются в радиоэлектронной аппаратуре. Они обладают высокими электрическими, конструктивными и эксплуатационными характеристиками: диапазон номинальных значений сопротивления от 8,2 до 10 ^. 10⁶ Ом; номи­нальная мощность рассеивания в зависимости от типоразмера - 0,125 - 2 Вт; ТКС = (5-12) ^. 10^-4 1/°С; допустимые отклонения сопротивления ±2; ±5; ±10%; масса 0,15 - 3,5 г.

Аналогичную конструкцию имеют резисторы типа МТ (обладают повышенной теплостойкостью, могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды до 200°С), С2-ЗЗИ, С2-50 (характеризуются малым допуском на номинал - ±0,5; ±1; ±2%; не­большим ТКС - +(1-2,5) ^. 10^-4 1/°С; меньшим уровнем шумов - до 1,5 мкВ/В).

Для применения в микроэлектронной аппаратуре и микро­сборках можно использовать резисторы PI-4-0,25 и резисторы без­выводной конструкции Р1-11 (рис.52 а) и Р1-12 (рис.52 б), которые в схему впаивают непосредственно. Резисторы типа Р1-12 характеризуются следующими параметрами: диапазон номинальных сопро­тивлений 1 - 6,8-10⁶ 0м; допуск на номинал ±5; ±1 0; ± 20%; ТКС=+(1,5-5)-10^-4 1/°С; уровень собственных шумов зависит от величины сопротивления и изменяется от 1 до 50мкВ/В.

а) б)

Рис.

Кроме резисторов общего применения выпускают металлоди-электрические прецизионные резисторы (С2-29В, С2-36, С2-1 и др.) и высокочастотные (С2-10, С2-34). Прецизионные металлодиэлектрические резисторы обладают мощностью рассеяния от 0,062 до 2Вт, диапазоном номинальных сопротивлений от 1 до 20-10⁶ Ом, допуском от ±0,05 до ± 1%; ТКС - +(0,05-10) ^. 10^-4 1/°С; уровнем шумов -от 0,5 до 5 мкВ/В.

Проволочны резисторы выполняют на цилиндрическом изоляционном основании с одно- или многослойной обмоткой. Для защиты от механических и климатических воздействий и закрепления витков все устройство покрывается лаками и эма­лями или герметизируется.

Проволочные резисторы характеризуются высокой стабильно­стью сопротивления, низким уровнем шумов, большой номинальной мощностью, высокой точностью сопротивления.

В зависимости от назначения проволочные резисторы можно разделить на резисторы общего назначения (нагрузочные) и прецизионные.

Нагрузочные резисторы имеют номинальную мощность от 3 до 100 Вт и номинальное сопротивление от 0,066 до 50-10³ Ом. Применяют такие резисторы в качестве делителей напряжения, различных нагрузок, поглотительных и балластных сопротивлений.

Прецизионные резисторы характеризуются меньшей номиналь­ной мощностью от 0,125 до 10 Вт, большим диапазоном номиналь­ных значений от 1 до 10^ 0м, допуском от ±0,05 до ±2,0%, ТКС - (0,01-2) ^. 10^-4 1/°С.

Для использования в микроэлектронной аппаратуре и микросборках выпускают металлофольговые прецизионные резисторы С 5-62 (рис. 53), которые предназначены для функциональной подгонки высокоточных ГИС. Эти резисторы характеризуются диапазоном номинальных значений от 30 до 10-10³ Ом, допуском от ±0,05 до ±1,0%; ТКС - +(0,2-0,3) ^. 10^-4 1/°С.

Рис.

Дискретные миниатюрные резисторы находят применение в тонко - и толстопленочных ГИС и МСБ, коммутационных платах из полимерных пленок и керамики. Необходимость использования дискретных резисторов может быть вызвана разными причинами. Например, в тонкопленочных ГИС и МСБ применение дискретных резисторов целесообразно в таких случаях:

при невозможности изготовления резисторов всех номиналов схемы из пленок одного резистивного материала;

при повышенных требованиях к допуску на номинал резисторов (менее 10%) без подгонки;

при небольших значениях ТКС (менее 110^-4С^-1);

при повышенной мощности резисторов (единицы ватт).

Кроме того применяются специальные резисторы (подстроенные, фоторезисторы и др.).

В странах СНГ для монтажа в ГИС и МСБ выпускают резисторы Р1-8; Р1-12; Р1-16. Резисторы типа Р1-12 имеют номинальную мощность 0,062 и 0,125Вт; номинальное сопротивление от 1 Ом до 22 Мом; допуск на номинал ±5%, ±10%. Внешний вид резистора Р1-12 мощностью 0,125 Вт показан на рис..8,а.

Рис..8— Внешний вид миниатюрных резисторов: а — типа Р1-12-0,125; б — типа SMD

Резисторы Р1-16 — прецизионные. Они имеют номинальную мощность 0,125 Вт, номинальное сопротивление от 10 Ом до 1 Мом с допустимыми отклонениями ±0,1%, ±0,25%, ±0,5%, ±1%.

Широкое распространение в производстве электронной аппаратуры получила технология поверхностного монтажа или SМT- технология (SMT— Surface Mount Technology). Специально для такой технологии были разработаны различные миниатюрные компоненты, которые еще называют SMD (Surface Mount Devices) компонентами. Использование SMD компонентов позволило автоматизировать процесс монтажа печатных плат и значительно уменьшить их габариты.

Чаще SMD компоненты представлены изделиями зарубежных фирм. Их габаритные размеры стандартизированы. Существует 19 типоразмеров резисторов, в границах которых габариты компонентов изменяются от 1,00×0,50×0,20 мм до 15,2×13,7×4,8 мм. Типоразмер резистора обозначается четырехзначным числом соответственно международному стандарту ІЕА. Первые две цифры указывают длину, а вторые две цифры — ширину в дюймах или в миллиметрах. Например, типоразмер корпуса 1206 получается таким образом: 1206 — длина и ширина (0,12×0,06)дюйма. В метрической системе измерений это соответствует длине 0,12×25,4 мм = 3,2 мм и ширине 0,06×25,4 мм = 1,6 мм, где 25,4 мм — размер 1 дюйма в мм. Некоторые фирмы типоразмер обозначают в миллиметрах. Тогда типоразмеру 1206 будет соответствовать типоразмер 3216. Корпуса с одним и тем же обозначением могут иметь разную высоту. Это обусловлено разной мощностью рассеяния резисторов данного типоразмера.

В табл.1 приведены габаритные размеры некоторых SMD резисторов в дюймах и в миллиметрах (в скобках). Указанная номинальная мощность рассеяния соответствует минимальной высоте резистора. В скобках указан диапазон изменения высоты данного типа резистора с большей мощностью рассеяния Р_ном.

Таблица 1— Габаритные размеры и номинальная мощность SMD резисторов

Тип корпуса	L, мм	W, мм	H, мм	Pном, Вт
0402 (1005)	1,0	0,5	0,2 (0,35…0,55)	0,062
0603 (1608)	1,6	0,8	0,3 (0,45…0,95)	0,1
0805 (2012)	2,0	1,25	0,4 (0,4…1,6)	0,125
1206 (3216)	3,2	1,6	0,5 (0,4…1,75)	0,25
1210 (3225)	3,2	2,5	0,5 (0,55…1,9)	0,33
2010 (5025)	5,0	2,5	0,6	0,75
2512 (6432)	6,4	3,2	0,6	1,0

Резисторы Р1-12, Р1-16 полностью соответствует резисторам для поверхностного монтажа типоразмера 1206.

Широко распространенные SMD резисторы имеют сопротивление от 1 Ом до 30 Мом, с допустимым отклонением от номинала ±1%; ±2%; ±5%; ±10%.