Билет №5. Классификация резисторов.
полупроводниковым резистором называют полупроводниковые приборы с двумя выводами, в которых используется зависимость электрического сопротивления полупроводника от напряжения, температуры, освещенности и других управляющих параметров. В полупров-ых резисторах применяется полупроводник, равномерно легированный примесями. В зависимости от типа примесей и констр-ии резистора удается получить различные зависимости от управл. параметров. Классифик-я и условн. обознач. Линейные резисторы- полупроводниковый резистор, в котором применяется слаболегированный материал типа кремния или арсенида галлия. Удельное электр. сопрот. такого полупровод. мало зависит от напряжения электрич. поля и плотности электр. тока. Поэтому сопротив. такого лин. сопр-я остается практически пост-ым в широком диапазоне напряж. и токов. Такие резисторы широко примен. в интегральных микросхемах.
Варистор-
полупроводниковый резистор, сопротив. которого зависит от приложенного напряжения, поэтому его вольт- амперная хар-ка не линейна. П.М. для изготовления
варистора служит карбид кремния. Карбид кремния смешивают с глиной и после обжига методом горячего распыления наносят электроды. Для защиты от внешних воздействий варистор покрывают электроизоляц. лаком. Нелинейность характеристик варисторов обусловлена локальным разогревом на контактах между многочисл. кристаллами карбида кремния. Сопротивл. контактов при этом существенно снижается, что приводит к уменьшению общего сопротивления варисторов. ВАХ варистора приведена на рисунке. Один из основных параметров варистора- коэфф. нелинейности ?= R/Rд=(U/I)/(dU/dI), где U и I – напряжение и ток варистора. Коэфф. нелинейности для различ. типов варисторов лежит в пределах 2-6.
Терморезистор- полупроводниковый резистор, в котором используется зависимость электрического сопротив. полупроводника от температуры. Различ. два типа терморез.: термисторы, сопротив. которых с ростом температуры падает и позисторы, у которого сопротив. с повышением температуры возрастает. Материалом для изготовл. термисторов служат обычно полупровод. с электронной электропроводностью, как правило оксиды металлов и смеси оксидов. В широком интервале температ. электрическое сопротивл. термистора может быть выражени экспоненциальным законом: R1=Ke?/T, где К- коэфф. зависящий от конструктивных размеров термистора, ?- коэфф. зависящий от концентрации примесей в полупроводнике, Т- абсолют. температура. Осн. парам. характ. работу терморезистора, яв-ся температ. коэфф. сопротив. ?= (1/Rт)*(dRт/dt)*100, кот-ый выраж-ет процентное измерение сопротивл. терморезистора при изменении температ.
1-температ. хар. термистора, 2-температ. хар. позистора. В электрич. цепях термисторы ведут себя как обычные резисторы, сопротив. кот. зависят от температ. окр.
среды. и действ. тока, причем до высоких частот (100-500МГц) не сказыв. паразитная емкость и собственная индуктивность термисторов.
Это деформационная хар-ка тензорезистора. Позистор имеет положит. темп. коэфф. сопр-я. Изготавл. из титанат-бариевой ке-рамики с примесью
редкоземел. элементов. Терморез-ры примен. в системах регулирования температ, тепловой защиты, противопож. охраны.
Тензорезистор- полупр. резистор, в кот-ом испол-я зависим. элект-го спр-я от механ. дефф-ий. Для изготовл. чаще всего примен. кремний с электропровод. как p-типа, так n-типа. Важ-ая хар. тензо-ра яв-ся его деф. хар. Основн. парам. тенз-ра яв-ся Rном=100?500 Ом, и коэф. тензочувст-ти К=(?R/R)/(?l/l).
Фоторезистор- пол-ый фотоэлектрический прибор с внутренним фотоэфектом, в котором испол-ся яв-е фотопровод., т.е изменения электр. провод-ти полупроводника под действ-ем оптич. излучения.
Фоторез. облад. значит. инертностью, обусловл-ой временем генерации и рекомбинации электронов и дырок, происход. при изменении освещенности фоторезистора. Дост-ва фоторез-ов: высокая чувствит., возможность использ-я в инфрокрасной области спектра излучения, небольшие габариты и применимость для работы в цепях постоянного тока.
2. Резистооры, применяемые в электронных устройствах, их типы, основные электрические параметры и характеристики, частотные свойства, схема замещения на высоких частотах.
Современные электронные уст-ройства содержат помимо основных активных элементов — полупроводниковых или электровакуумных приборов — большое число пассивных элементов (резисторов и конденсаторов). Резисторы. Резисторы — наиболее распространенные пассивные элементы устройств промыш-ленной электроники. Они могут составлять 40—50% от общего числа всех элементов. Резисторы подразделяют на постоянные и переменные. Основными параметрами резисторов являются номиналь-
ное сопротивление (номинал), допустимое отклонение от номинала, номинальная мощность и температурный коэффициент сопротивления. Для резисторов установлено шесть рядов номинальных сопротивлений: Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Каждый ряд задается числовыми коэффициентами, умноженными на 10n, где n — целое положительное или отрицательное число. Резисторы изготовляют с номинальными сопротивлениями, соответствующими одному из числовых коэффициентов. Наиболее распространенными являются ряды Е6, Е12, Е24. Допустимое отклонение от номинала нормализовано и соответствует ряду: Номинальная мощность Рном — максимальная мощность, на которую рассчитан резистор при длительной его работе без изменения параметров в течение гарантийного срока службы. Номинальную мощность рассеяния в ваттах выбирают в из ряда: 0,01; 0,025; 0,05; 0,125; 0,25; 0,5; 1, 2, 5, 8, 10, 16, 25, 50, 75, 100, 150, 250, 500.Температурный коэффициент сопротивления — величина, характеризую-щая относительное изменение сопротивления резистора при изменении температуры на 1°С. По типу проводящего элемента резисторы подразделяют на непроволочные и проволочные; оба вида резисторов могут быть постоянными и переменными. Постоянные непроволочные резисторы подразделяют на пленочные и объемные. Пленочный резистор представляет собой стержень из изоляционного материала, покрытый слоем вещества с малой удельной электрической проводимостью. Для создания высокоомных резисторов токопроводящий слой выполняют в виде спирали. В зависи-мости от материала токопроводящего слоя различают металлопленочные, углеродистые пленочные, бороуглероди-стые пленочные, металлооксидные и композиционные резисторы. В металлопленочных резисторах токопроводящим слоем является пленка из сплавов высокого сопротивления, которую наносят на основание из керамики или ситалла. К металлопленочным резисторам относят резисторы типов: МЛТ (металлизированные лакированные теплостойкие); ОМЛТ (особые МЛТ), обладающие повышенной надежностью; МТ (металлопленочные теплостойкие), Углеродистые пленочные резисторы обладают высокой стабильностью. Токопроводящим слоем в них является пленка углерода толщиной 0,1—0,2 мкм, которую наносят на поверхность керамического стержня. К углеродистым резисторам относят резисторы типов: ВС (высокостабильные сопротивления), обладающиемалым отрицательным ТКR; УЛМ (углеродистые лакированные малога-баритные), отличающиеся от резисторов типа ВС малыми размерами; Бороуглеродистые пленочные резисторы отличаются от углеродистых резисторов введением в состав углеродистой пленки примеси бора, что позволяет снизить ТКЛ и создавать резисторы с небольшими отклонениями от номинала. Металлооксидные резисторы отличаются большей по сравнению с металлопле-ночными резисторами стабильностью при изменениях температуры окружающей среды и других факторов. Токопроводящим слоем в них является пленка оксидов металлов, чаще всего двуоксида олова. Композици-онные резисторы
Токопроводящим слоем в них является пленка сажи или графита с наполнителем. Объемный резистор представляет собой спрессованный при высокой температуре стержень или параллелепипед из смеси сажи, корундового порошка и стеклоэмали, которая является связующим веществом. Пленочные переменные резисторы состоят из токопроводящего слоя, который
наносят на подковообразную пластину (основание) из гетинакса, и подвижной системы с токосъемом. Концы проводящего слоя и подвижная система имеют выводы. При перемещении подвижного контакта по токопроводящему слою изменяется значение сопротивления между подвижным и одним из неподвижных контактов.
В зависимости от угла поворота оси подвижного токосъемного контакта значение сопротивления может изменяться по линейному (А), логарифмическому (Б) или обратнологарифмическому (В) зако-нам.Объемные переменные резисторы имеют более толстый токопроводящий слой, который запрессовывают в специальную керамическую канавку основания. Проволочный переменный резистор выполняют в виде однослойной обмотки
из высокоомного (манганинового, константанового или нихромового) провода, намотанного на разрезанный кольцевой сердечник из керамики или пластмассы. По виткам обмотки перемещается подвижный контакт.
