Узлы функциональной электроники
- Высокоомные;
б). Переменные (сопротивление меняется при эксплуатации);
- Подстроечные;
- Регулировочные;
- Линейные;
- Нелинейные;
в). Специальные резисторы;
- Варисторы;
- Терморезисторы;
- Фоторезисторы;
- Магниторезисторы;
2. По принципу создания резистивного элемента.
а). Проволочные;
б). Непроволочные;
- Пленочные;
- Объемного типа;
Система обозначения резисторов.
Различают две системы обозначения до и после 80-го года.
1. Система до 80-го года.
А) Буква С – сопротивление;
СП – переменный резистор;
СТ – терморезистор;
СН – варистор;
СР – фоторезистор;
Б) Материал резистивного элемента.
1- углеродистый (пиролитический углерод);
2- металлоокисные или металлопленочные;
3- пленочные композиционные;
4- объемные композиционные;
5- проволочные резисторы;
В) Номер разработки.
Пример обозначения: С2-1.
2. Система после 80-го года.
А) Буква Р – резистор постоянный;
РП – переменный;
ТР – терморезистор;
ТРП – позистор;
ВР – варистор;
Б) Цифра 1- непроволочный;
2- проволочный;
(эти цифры указываются для Р и РП.)
В) Порядковый номер разработки.
Пример обозначения: Р1-26
ТР- 7
Условно графические обозначения.
R- позиционное обозначение резисторов.
1.Резистор постоянный.
В схеме можно указывать номинальную мощность.
2.Резистор с отводом.
3. Реостат (резистор переменный)
а) регулировочный б) подстроечный
4.Потенциометр
5.Специальные резисторы (в место буквы t указывается параметр который
влияет на сопротивление).
Основные параметры резисторов.
1. Номинальное сопротивление Rном .
Различают шесть рядов сопротивлений:
Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192.Число указывает на число номиналов в ряде.
2. Допуск на номинальное сопротивление - это разница между номинальным и
действительным значением. Выражается в процентах. Всего существует 11
допусков:
±0,01 % ............. ±5%, ±10%, ±30%.
3. Номинальная мощность рассеяния- это мощность которую может рассеивать
резистор в течении длительного времени.
4. Уровень собственных шумов.
Различают собственные шумы и шумы скольжения (Характерны для переменных
резисторов (при регулировке). Уровень этого шума существенно выше токовых
шумов.). Собственные делятся на тепловые(обусловленные хаотичным движением
электронов. Имеют непрерывный широкий спектр , их уровень практически не
зависит от материала , но зависит от температуры. Существуют, не зависимо
есть или нет ток.) и токовые (обусловленные дискретной (зернистой)
структурой резистора. При прохождении тока возникает пробой он и есть
источник шума. Зависят от материала резистора. Уровень токовых шумов
существенно больше тепловых.).
Собственные шумы измеряются в мкВ/В.
= Е/U [мкВ]/[В].
5. Температурный коэффициент сопротивления – показатель температурной
стабильности. Показывает относительное изменение сопротивления при
изменении температуры на один градус.
(R= (R/ (t *1/R0
6. Функциональная характеристика (кривая регулирования) – зависимость
сопротивления от угла поворота.
А – линейная зависимость;
Б – логарифмическая;
В – показательная;
Схема замещения резистора.
RR - сопротивление резистивного элемента;
RК - сопротивление металлических контактов;
LR - паразитная индуктивность (зависит от конструкции резистора);
CR - паразитная емкость;
RИЗ – сопротивление изоляции (оно обычно учитывается у высокоомных
резисторов);
Особенности резисторов.
1. Непроволочные резисторы.
- широкая номенклатура R и P;
- малая величина L и C;
- малые габариты и стоимость;
Разновидности:
- углеродистые (пленочного типа).
Пленка пиролитического углерода (толщина сотые, десятые доли мкм).
Дешевые и высокостабильные, обладают низким уровнем шумов.
Недостаток это низкая стабильность высокоомных резисторов.
Пример резисторов – ВС, С1- 8.
- металлоокисные, металлопленочные (пленка сплава металла, либо окисла
металла).
Достоинством таких резисторов является повышенная термостойкость и низкий
уровень шумов. Недостаток это малая устойчивость к импульсным перегрузкам.
Пример резисторов – МЛТ, МТ.
- композиционные резисторы (смесь проводящего материала – углерода и
диэлектрической связки).
Такие резисторы могут быть объемного типа и пленочного типа.
Достоинство – малая стоимость. Недостаток – зависимость сопротивления от
напряжения и тока, высокий уровень шумов, низкая стабильность.
Пример резисторов –ТВО, С3- 2.
2. Проволочные резисторы.
(проволока из нихрома, константана или манганина).
Достоинство:
- высокая стабильность;
- высокая термостойкость;
- малый уровень шумов;
- высокая перегрузочная способность;
Пример резисторов – ПЭВ, С5- 35.
3.Специальные резисторы.
- Варистор (сопротивление зависит от напряжения и тока);
Используется для стабилизации и ограничения напряжения (для стабилизации
напряжения).
Основные параметры:
- классификационное напряжение UКЛ;
- классификационный ток IКЛ;
- коэффициент нелинейности;
(= RСТ / rДИН
4.Терморезисторы.
Как правило имеют отрицательный ТКС, хотя есть и позисторы с
положительным ТКС. Терморезисторы характеризуются:
V номинальным сопротивлением при 20(С;
V ТКС;
V номинальная мощность рассеяния;
V постоянная времени ( - характеризует тепловую инерционность: это
время, в течении которого температура терморезистора изменяется
на 63% при переносе его из воздушной среды при 0(С в воздушную
среду с температурой 100(С.
5.Магниторезисторы.
Работают на основе магниторезистивного эффекта, это свойство
полупроводникового устройства. Характеризуется зависимостью сопротивления
от индукции магнитного поля ( В ). Строят график их зависимости, и
рассматривают работу магниторезистора.
Конденсаторы.
Это элемент радиоэлектронной аппаратуры, обладающий сосредоточенной
электрической емкостью, то есть способностью накапливать электрические
заряды.
Классификация конденсаторов:
V по характеру изменения емкости:
постоянные;
переменные;
подстроечные;
специальные ( вариконды ) – нелинейные конденсаторы, емкость зависит от
приложенного напряжения;
V по виду диэлектрика:
с органическими диэлектриками;
с неорганическими диэлектриками;
с газообразными диэлектриками;
с оксидными диэлектриками.
Система обозначений.
1. К – постоянный конденсатор;
КТ – подстроечный конденсатор;
КП – переменный конденсатор;
КН – вариконд.
2. число – обозначает тип диэлектрика:
10 керамический, с рабочим напряжением менее 1600В;
15 керамический, с рабочим напряжением более 1600В;
22 стекляннокерамический;
21 стеклянный;
31 слюдяной, малой мощности;
32 слюдяной, большой мощности;
40 бумажные, с рабочим напряжением менее 2 кВ;
41 бумажные, с рабочим напряжением более 2 кВ;
42 металлобумажные;
50 оксидные, электролитические алюминиевые;
51 оксидные, электролитические танталовые;
52 оксидные, объемно-пористые;
53 оксидные, полупроводниковые;
60 воздушные;
61 вакуумные;
71 полистирольные;
72 фторопластовые;
73. лавсановые.
Эти обозначения применимы для конденсаторов типа К, а для КП и КТ
могут быть следующие обозначения:
1. вакуумные;
2 воздушные;
3 газообразные;
4. твердые.
3. номер разработки.
Например:
К50-6
КТ4-1.
Условные графические обозначения.
Позиционное обозначение: С.
Основные параметры.
1.) Номинальная емкость.
[pic], где:
( - диэлектрическая проницаемость;
S – площадь обкладок;
d – расстояние между обкладками.
У воздуха (=1, поэтому воздушные конденсаторы очень большие, для
уменьшения их габаритов на обкладки добавляют какой-либо диэлектрик.
Все емкости стандартизованы по рядам номинальных ёмкостей:
Е3; Е6; Е12; Е24.
Е3 1; 2.2; 4.7
2.) Допуск на ёмкость.
Разность между номинальным и фактическим значением. Существует 14
допусков:
(0.1% - прецизионные;
-20% до +80% - последний класс точности.
3.) Номинальное рабочее напряжение.
Напряжение, при котором конденсатор работает в течение всего срока
эксплуатации.
4.) Тангенс угла потерь.
tg(() – тангенс угла диэлектрических потерь, из-за переполяризации
диэлектрика, так как энергия рассеивается в виде тепла. Из-за наличия
потерь угол между U и I становиться меньше 90(.
Для оценки tg(() можно:
[pic], где Rп. – сопротивление потерь.
Тангенс угла потерь это величина обратная добротности, поэтому:
[pic].
5.) Сопротивление изоляции и ток утечки.
Ток утечки – это ток, который существует постоянно в диэлектрике
конденсатора.
[pic], где
Rиз. – сопротивление изоляции;
Iут. – ток утечки.
6.) Температурный коэффициент емкости.
Характеризует температурную стабильность емкости, это:
[pic], где
С0 – ёмкость при температуре 20(С.
ТКЕ нормируется, например для керамических конденсаторов по ТКЕ
существует 16 групп:
-2200*10-6 1/(С М2200
+100**10-6 1/(С П100.
Эти обозначения производятся на корпусе или обозначаются цветом.
Слюдяные конденсаторы делятся на 4 группы:
А не нормированное значение ТКЕ;
Б (200**10-6 1/(С
В (100**10-6 1/(С
Г (50**10-6 1/(С
7.) Закон изменения емкости.
Используется для характеристики переменных конденсаторов:
V прямоемкостные ( прямая зависимость между емкостью и углом
поворота ротора);
V прямоволновые (прямая зависимость между длиной волны и углом
поворота ротора);
V прямочастотные (прямая зависимость между частотой колебательного
контура и углом поворота ротора);
V логарифмические ( логарифмическая зависимость емкости от угла
поворота ротора ).
Схема замещения конденсатора.
С – номинальная емкость;
Сз – емкость относительно корпуса;
Rиз – сопротивление изоляции;
Rп – сопротивление потерь;
Lc – емкостная индуктивность ( проявляется на больших частотах ).
Особенности конденсаторов.
Бумажные.
Выполняются в виде бумаги пропитанной маслом, и фольговых обкладок,
которые затем сворачиваются в рулон. Достоинства:
широкие интервалы номиналов мощностей ( от 0.01 мкФ до 10мкФ ).;
широкие интервалы рабочих напряжений.
Недостатки:
малая температурная и временная стабильность;
большие потери.
Например: БМ ( бумажный малогабаритный );
КБГ ( бумажный герметизированный );
К40-1.
Металлобумажные.
Они выполнены из диэлектрической бумаги, а на неё с двух сторон
напыляются обкладки, у них емкость больше и меньшие габариты. Достоинства:
способность самовосстанавливаться после пробоя ( так как из-за малой
толщины обкладок, металл в месте пробоя испаряется).
Например: МБМ;
К42-2.
Слюдяные.
Берется пакет из слюдяных пластинок и обкладки ( алюминий или оловянно-
свинцовый сплав ), а затем всё это герметизируется. У таких конденсаторов
малые потери ( работают до 100МГц ), хорошая стабильность, но имеют большие
габариты.
Например: КСО
К31-3.
Керамические.
Диэлектрик выполнен из ВЧ керамики, обкладки наносятся методом
вжигания серебра. Конструкции: дисковые, трубчатые, пластинчатые,
бочоночные, проходные, опорные и литые щелевидные. Эти конденсаторы
высокостабильные, с малыми потерями и дешевые.
Например: КТ ( трубчатый );
КД ( дисковый );
КМ-6 ( малогабаритный ).
Стеклянные.
В качестве диэлектрика используется стекло, удельная емкость выше чем
у слюдяных. Они дёшевы, малогабаритны и стабильны, с высокой электрической
прочностью.
Например: КС
К21-5.
Стеклянно керамические.
Диэлектрик – это стекло смешанное с керамикой, для увеличения (.
Например: СКМ;
К22-5.
Пленочные.
Диэлектрик – это синтетическая пленка с фольговым или
металлизированными обкладками. В качестве диэлектрика используются
органические полярные ( большие потери ) и неполярные ( малые потери )
диэлектрики.
Например: ПСО ( полистирольные ) – полистирол плавится при
низкой температуре;
К70-6;
ФТ ( фторопластовые );
К72-2;
К73-3 ( лавсановые – полярный диэлектрик ).
Оксидные.
В качестве диэлектрика применяется пленка окисла металла. В качестве
пленок используются окислы тантала, ниобия или алюминия. Все эти
конденсаторы полярные.
Разновидности: оксидные электролитические алюминиевые;
оксидные электролитические танталовые ( ниобиевые );
объемно-пористые;
оксидные полупроводниковые.
Для увеличения площади обкладок используется травление фольги.
Например: К50-3 ( К50-6 ).
( у танталового окисла в 2.5 раза больше, чем у окисла алюминия,
следовательно, меньшие габариты, дорогие, стабильные, но с малым рабочим
напряжением. У ниобия ( больше в 5 раз, чем у алюминия, но он дороже
тантала.
Например: К51-3 ( танталовый ).
Объемно-пористые конденсаторы чаше всего танталовые, представляют
собой пористое тело с танталом, залитое электролитом, следовательно,
большая емкость.
У оксидных полупроводниковых диэлектриков электролит заменен
полупроводником, здесь нет проблем с испарением электролита, что
увеличивает стабильность. Они выпускаются алюминиевые, танталовые и
ниобиевые.
Например: К53-8;
К53-4;
К53-1.
Катушки индуктивности.
1.Катушки индуктивности – это элемент электронной аппаратуры,
функционирование которого определяется эффектом взаимодействия
электрических и магнитных полей.
Такой эффект позволяет создать элемент имеющий реактивное сопротивление
переменному току и не оказывающий сопротивление постоянному току.
Классификация катушек индуктивности.
1.По постоянству значения индуктивности.
- перестраиваемые (вариометр);
- подстраиваемые;
- не перестраиваемые;
2.По конструкции.
- каркасные;
- бескаркасные;
- однослойные;
- многослойные;
- экранированные;
- неэкранированные;
- с сердечником;
- без сердечника;
- цилиндрические;
- кольцевые;
- броневые;
- спиральные;
Условно графические обозначения.
Катушка индуктивности имеет следующее позиционное обозначение – L.
1. Катушка индуктивности - 2. Если катушка с отводами –
3.Катушка с сердечником:
- - магнитодиэлектрический сердечник; ферритовый;
4.Немагнитный материал;
- Сердечник с зазором;
Вариометр;
- Подстраиваемая катушка;
4. Индуктивная связь:(Точка показывает начало обмотки).
- катушки с общим сердечником;
- катушка с отдельными подстроенными сердечниками;
Основные параметры катушек индуктивности.
Рассмотрим принцип действия катушек индуктивности. Если через катушку
индуктивности пропустить ток, то возникнет переменное магнитное поле, оно
хар – ся магнитным потоком Ф , при изменении потока в проводнике возникает
ЭДС – самоиндукции, и она направлена противоположно основной ЭДС, именно
поэтому катушка и оказывает сопротивление переменному току – называемое
реактивным сопротивлением.
Коэффициент пропорциональности между величиной этого реактивного
сопротивления и частотой ( переменного тока и называется индуктивностью L.
Страницы: 1, 2, 3
|