МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ

Просмотров

Free Web Counters

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗИСТОРОВ В РЭА

Конструкция резисторов общего назначения. Приведем в качестве основной наиболее распространенную конструкцию (рис. 2.12) резисторов (например, МЛТ - металлопленочные, лакированные, теплостойкие).

Элементы конструкции резисторов общего назначения

Рис. 2.12. Элементы конструкции резисторов общего назначения

В пленочных резисторах резистивный элемент наносят на диэлектрическое основание в виде сплошной или спиралевидной пленки (рис. 2.13, а). В объемных резисторах функцию основания и резистивного элемента выполняет композиционный элемент с заданным удельным сопротивлением (рис. 2.13, б). В проволочных резисторах резистивный элемент образует спираль из проволоки.

Резистивные элементы непроволочных резисторов

Рис. 2.13. Резистивные элементы непроволочных резисторов

Резисторы в цепи постоянного тока. В общем случае сопротивление резистора постоянному току определяется не только сопротивлением резистивного элемента RH, но и рядом других компонентов: RK - контактного сопротивления, R0 - сопротивления основания, R -сопротивления защитного покрытия. Отразим это на схеме замещения резистора, включенного в цепь постоянного тока (рис. 2.14).

Схема замещения резистора на постоянном токе

Рис. 2.14. Схема замещения резистора на постоянном токе

При спиралевидном резистивном слое шунтирующее влияние проводимости изоляционного основания и защитного покрытия возрастает. Суммарное сопротивление резистора можно представить выражением:

Расчет суммарного сопротивления резистора

где t - шаг спирали; а - расстояние между витками.

При нормальной температуре и влажности проводимостью изоляционного основания можно пренебрегать, если величина сопротивления не превышает 109...1010 Ом.

Нелинейные свойства резисторов. В неметаллических резистивных элементах (в особенности при зернистой структуре) влияние напряжения на сопротивление может проявляться при неощутимом нагреве резистивного элемента в целом. Увеличение проводимости резистивного слоя связывают с электрическим пробоем между микроструктурами зернистого слоя при росте приложенного напряжения. В этом случае вольт-амперная характеристика резистора не подчиняется закону Ома и имеет нелинейный характер (рис. 2.15).

Вольт-амперная характеристика реального резистора

Рис. 2.15. Вольт-амперная характеристика реального резистора

Нелинейные свойства резисторов отражает коэффициент напряжения КН = DR/(U1 - U0)R0). В результате таких свойств резистор может служить источником нелинейных искажений, как показано на рис 2.16.

Искажение формы синусоидального сигнала

Рис. 2.16. Искажение формы синусоидального сигнала

Если резистор значительно нагревается проходящим током, то изменение сопротивления в зависимости от приложенного напряжения будет определяться не только его нелинейностью, но и температурой нагрева. Суммарное изменение сопротивления характеризуется коэффициентом нагрузки

КНГ =  = КНГU + D Т • ТКС

Работа резисторов в высокочастотных (ВЧ) цепях. Комплексное сопротивление резистора на переменном токе определяется распределенной емкостью С' и индуктивностью L'. Схема замещения выглядит таким образом (рис. 2.17).

Эквивалентная схема резистора на переменном токе

Рис. 2.17. Эквивалентная схема резистора на переменном токе

Работа с такой эквивалентной схемой крайне неудобна. В большинстве случаев рационально пользоваться упрощенной схемой замещения, приведенной на рис. 2.18.

Упрощенная эквивалентная схема резистора для ВЧ цепей

Рис. 2.18. Упрощенная эквивалентная схема резистора для ВЧ цепей

К высокоомным резисторам можно отнести резисторы, величина сопротивления которых R > (L'/С')1/2. Для реальных резисторов это К > 300...3000 Ом. При таких величинах сопротивления влиянием индуктивности можно пренебречь. Эквивалентные схема приобретает вид, изображенный на рис. 2.19, где Rf - активное сопротивление резистора на частоте f, Сf - собственная емкость резистора.

Эквивалентная схема высокоомного резистора в ВЧ цепях

Рис. 2.19. Эквивалентная схема высокоомного резистора в ВЧ цепях

Следует заметить, что величина Rf учитывает активные потери, связанные с поверхностным эффектом и потерями в изоляционных материалах на рабочей частоте.

Для низкоомных резисторов с сопротивлением менее 300 Ом величиной емкостного сопротивления по сравнению с индуктивным можно пренебречь. Эквивалентная схема приобретает вид, приведенный на рис. 2.20.

Эквивалентная схема низкоомного резистора в ВЧ цепях

Рис. 2.20. Эквивалентная схема низкоомного резистора в ВЧ цепях

Проволочные резисторы ввиду большой собственной индуктивности в высокочастотных цепях не используются. В связи с большими потерями на высоких частотах объемные резисторы также имеют ограниченное применение в ВЧ аппаратуре.