Εξερευνήθηκαν τύποι αντιστάσεων και οι διαφορές εργασίας τους

Η βιομηχανία ηλεκτρονικών κυκλωμάτων χρησιμοποιεί αντιστάσεις διαφόρων τύπων που διατίθενται στην αγορά. Οι ιδιότητες αυτών των αντιστάσεων ποικίλλουν και διαφέρουν για κάθε τύπο που διέπεται από τη διαδικασία κατασκευής και κατασκευής τους.

Από: S. Prakash

Σε μια χρονική περίοδο, οι αντιστάσεις διαφόρων τύπων που χρησιμοποιήθηκαν και χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ηλεκτρονικών έχουν υποστεί συνεχή αλλαγή.

Οι αντιστάσεις που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως αποτελούνταν από μόλυβδο ως συστατικό τους, ενώ ήταν πολύ μεγάλα σε μέγεθος σε σύγκριση με τις αντιστάσεις της σημερινής εποχής που είχαν ως αποτέλεσμα χαμηλό επίπεδο απόδοσης του πρώτου.

Οι αντιστάσεις της τρέχουσας ημέρας είναι συγκριτικά μικρότερες σε μέγεθος μαζί με απόδοση σε υψηλό επίπεδο.

Αντίσταση μεταβλητών και σταθερών τύπων

Η πιο σημαντική και βασική κατηγορία στην οποία μπορεί να διαφοροποιηθεί η αντίσταση είναι η φύση τους είτε μεταβλητού είτε σταθερού τύπου. Οι εφαρμογές για τις οποίες χρησιμοποιούνται αυτές οι αντιστάσεις διαφορετικών τύπων διαφέρουν αντίστοιχα.

Σταθερές αντιστάσεις: Η αντίσταση που χρησιμοποιείται ευρύτερα στη βιομηχανία είναι οι σταθερές αντιστάσεις. Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα χρησιμοποιούν τις σταθερές αντιστάσεις για διόρθωση και ρύθμιση των σωστών και κατάλληλων συνθηκών εντός των κυκλωμάτων τους.

Ο προσδιορισμός των τιμών των αντιστάσεων πραγματοποιείται στη φάση σχεδιασμού του κυκλώματος. Αυτές οι τιμές δεν απαιτείται να ρυθμιστούν ή να τροποποιηθούν με οποιοδήποτε τρόπο σε σχέση με το κύκλωμα.

Η απόφαση σχετικά με τον τύπο αντίστασης που πρέπει να χρησιμοποιηθεί εξαρτάται από τις διάφορες συνθήκες υπό τις οποίες πρέπει να χρησιμοποιηθούν. Αυτοί οι τύποι αντιστάσεων έχουν περιγραφεί με περισσότερες λεπτομέρειες στις επόμενες ενότητες.

Μεταβλητές αντιστάσεις: Οι μεταβλητές αντιστάσεις αποτελούνται από δύο στοιχεία, δηλαδή ένα σταθερό στοιχείο αντίστασης. Το κύριο στοιχείο της αντιστάσεως πιέζεται από το ρυθμιστικό που υπάρχει στην αντίσταση.

Έτσι, αυτό παρέχει στα εξαρτήματα της αντίστασης τρεις συνδέσεις. Από αυτές τις τρεις συνδέσεις, το σταθερό στοιχείο είναι σταθερό στις δύο συνδέσεις ενώ το ρυθμιστικό είναι η τρίτη σύνδεση.

Έτσι, αυτό επιτρέπει στα συστατικά να λειτουργούν ως παράγοντας του διαχωριστικού δυναμικού.

Αυτό απαιτούσε επίσης να χρησιμοποιούν τις τρεις συνδέσεις εντελώς. Η μεταβλητή αντίσταση μπορεί να παρασχεθεί στην αντίσταση συνδέοντας το ένα άκρο της αντίστασης με το ρυθμιστικό.

Ποτενσιόμετρα, προεπιλογές και ρεοστάτες είναι μερικά από τα κοινά παραδείγματα αντιστάσεων μεταβλητών

Αντίσταση σταθερών τύπων

Οι διάφοροι διαφορετικοί τύποι σταθερής αντίστασης είναι οι εξής:

Σύνθεση άνθρακα: Οι αντιστάσεις σύνθεσης άνθρακα ήταν πολύ συχνές στο παρελθόν, αλλά προς το παρόν η χρήση τους έχει μειωθεί σημαντικά.

Οι αντιστάσεις άνθρακα κατασκευάζονται με ανάμιξη των κόκκων του άνθρακα με ένα στοιχείο που δρα ως συνδετικό και αυτό το μείγμα με τη σειρά του κατασκευάζεται σε σχήμα μικρών ράβδων.

Οι αντιστάσεις άνθρακα είχαν ένα μειονέκτημα από την άποψη ότι υπέφεραν από έναν πολύ υψηλό συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας.

Αυτό οφείλεται στο σχετικά μεγάλο μέγεθός τους όταν παρατηρείται από τα σημερινά πρότυπα.

Οι αντιστάσεις σύνθεσης άνθρακα υπέστησαν επίσης μια άλλη πτώση όπου λόγω της γήρανσης του αντιστάτη με το χρόνο ή της έκθεσης σε υπερβολική θερμότητα, η αντίσταση σύνθεσης άνθρακα περνά από μη αναστρέψιμες αλλαγές που είναι ακανόνιστες και μεγάλες.

Επιπλέον, δημιουργείται μεγάλη ποσότητα θορύβου στην αντίσταση σύνθεσης άνθρακα όταν το ρεύμα ρέει μέσω αυτού λόγω της κοκκώδους φύσης του άνθρακα και της σχέσης του με το συνδετικό.

Carbon Film (CFR 5%): Η αντίσταση μεμβράνης άνθρακα κατασκευάζεται από την επαγωγή της διαδικασίας ρωγμής ενός υδρογονάνθρακα σε ένα πρώην που αποτελείται από κεραμικό.

Η αντίσταση της μεμβράνης που εναποτίθεται ως αποτέλεσμα της παραπάνω διαδικασίας καθορίζεται κάνοντας μια κοπή στο φιλμ σε σχήμα έλικα. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα πολύ υψηλή επαγωγή στις αντιστάσεις μεμβράνης άνθρακα και έτσι οι περισσότερες από τις εφαρμογές RF δεν μπορούν να το χρησιμοποιήσουν πολύ.

A -900 ppm / ºC έως -100 ppm / ºC συντελεστή θερμοκρασίας παρουσιάζεται από τις αντιστάσεις μεμβράνης άνθρακα. Ένας κεραμικός σωλήνας ή μια διαμορφωμένη εποξειδική επίστρωση χρησιμοποιείται για την προστασία της μεμβράνης άνθρακα.

Μεμβράνη οξειδίου μετάλλου (MFR 1%): Η αντίσταση μεμβράνης μεταλλικού οξειδίου έχει γίνει η αντίσταση που χρησιμοποιείται στην τρέχουσα βιομηχανία σε ευρεία κλίμακα μαζί με έναν άλλο τύπο αντίστασης του τύπου μεταλλικής μεμβράνης.

Ο τύπος μεμβράνης μεμβράνης μεταλλικού οξειδίου χρησιμοποιεί μια μεμβράνη μεταλλικού οξειδίου αντί για ένα φιλμ άνθρακα που θα εναποτίθεται στην κεραμική ράβδο.

Η εναπόθεση του μεταλλικού οξειδίου που βρίσκεται στην κεραμική ράβδο μπορεί να περιλαμβάνει οξείδιο κασσίτερου. Υπάρχουν δύο τρόποι με τους οποίους προσαρμόζεται η αντίσταση του εξαρτήματος.

Πρώτον, στα αρχικά στάδια της διαδικασίας κατασκευής, ελέγχεται το πάχος του εναποτιθέμενου στρώματος. Στη συνέχεια, η ρύθμιση γίνεται με πιο ακριβή τρόπο κόβοντας ένα άλσος σε σχήμα ελικοειδούς μορφής στο φιλμ.

Και πάλι, όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, η συμμορφική εποξειδική επίστρωση επικαλύπτεται έντονα στο φιλμ για να την προστατεύσει.

Ο συντελεστής θερμοκρασίας ± 15 ppm / ºK έχει παρατηρηθεί στην αντίσταση μεμβράνης μεταλλικού οξειδίου που έχει ως αποτέλεσμα μια πολύ υψηλή και ανώτερη λειτουργία αυτής της αντίστασης σε σύγκριση με οποιαδήποτε άλλη αντίσταση που βασίζεται σε άνθρακα.

Επιπλέον, τα επίπεδα ανοχής στα οποία παρέχονται αυτές οι αντιστάσεις είναι πολύ κοντά, συμπεριλαμβανομένων των τυπικών επιπέδων ανοχής ± 2%, ± 1% και ± 5% που είναι διαθέσιμα.

Επίσης, σε σύγκριση με τις αντιστάσεις που βασίζονται σε άνθρακα, υπάρχει πολύ χαμηλή έκθεση θορύβου σε αυτές τις αντιστάσεις.

Μεταλλική μεμβράνη: Υπάρχει μια μεγάλη ομοιότητα που μπορεί να παρατηρηθεί μεταξύ της αντίστασης μεμβράνης μεταλλικού οξειδίου και των αντιστάσεων μεταλλικής μεμβράνης όσον αφορά την απόδοση και την εμφάνισή τους.

Μια μεταλλική μεμβράνη χρησιμοποιείται από αυτήν την αντίσταση στη θέση της μεμβράνης μεταλλικού οξειδίου που χρησιμοποιείται στην αντίσταση μεμβράνης μεταλλικού οξειδίου. Η μεταλλική μεμβράνη που χρησιμοποιείται στην αντίσταση μπορεί να περιλαμβάνει κράμα νικελίου.

Wire Wound: Οι εφαρμογές που απαιτούν πολύ υψηλή ισχύ γενικά χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο αντίστασης. Ένα σύρμα τυλίγεται γύρω από ένα προηγούμενο για την κατασκευή αυτού του τύπου αντιστάσεων.

Η αντίσταση αυτών των καλωδίων είναι υψηλότερη από αυτήν της κανονικής αντίστασης. Οι ποικιλίες αυτών των αντιστάσεων που είναι ακριβές αποτελούνται από το σύρμα που τυλίγεται σε ένα πρώην που αποτελείται από κεραμικό μαζί με ένα κάλυμμα από τη σιλικόνη ή το σμάλτο από κιτρικό.

Ο συντελεστής θερμοκρασίας αυτών των αντιστάσεων είναι πολύ χαμηλός μαζί με αξιοπιστία πολύ υψηλού επιπέδου που παρουσιάζεται από αυτές τις αντιστάσεις όταν εκτίθενται σε υψηλή ισχύ που του επιτρέπει να λειτουργεί σε υψηλές επιδόσεις.

Αλλά αυτές οι ιδιότητες κυριαρχούνται επίσης από διάφορους άλλους παράγοντες όπως ο τύπος του καλωδίου που χρησιμοποιείται, ο τύπος του πρώτου που χρησιμοποιείται και πολλά άλλα.

Λεπτό φιλμ: Η πλειοψηφία των αντιστάσεων που είναι τύπου επιφανειακής στήριξης χρησιμοποιούν την τεχνολογία του λεπτού υμενίου. Οι αντιστάσεις που βασίζονται σε αυτήν την τεχνολογία χρησιμοποιούνται ευρέως στη σημερινή βιομηχανία όπου ο αριθμός φτάνει τα δισεκατομμύρια εδώ.

Μη αντισταθμισμένοι και μολυβδισμένοι τύποι αντιστάσεων

Ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται τα εξαρτήματα ή οι αντιστάσεις λειτουργεί ως σημαντικός καθοριστικός παράγοντας της διαφοροποίησης των εξαρτημάτων και των αντιστάσεων.

Ο τρόπος με τον οποίο τα εξαρτήματα συνδέθηκαν προηγουμένως έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου κυρίως λόγω της χρήσης των τεχνικών μαζικής παραγωγής και των πλακιδίων κυκλώματος που χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ επίπεδο.

Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα συστατικά που ενσωματώνει η διαδικασία μαζικής παραγωγής.

Με βάση τη μέθοδο σύνδεσης, οι δύο κύριες κατηγορίες αντιστάσεων είναι οι εξής:

Leaded Resistors: Από την εποχή που τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα είχαν αρχικά τεθεί σε χρήση, οι αντίσταση με μόλυβδο είχαν επίσης τεθεί σε χρήση από τότε.

Απαιτείται το καλώδιο που προήλθε από το στοιχείο της αντίστασης όπου τα εξαρτήματα έπρεπε να συνδεθούν με διάφορες μορφές με τους ακροδέκτες.

Η χρήση τους δεν έχει σταματήσει μέχρι σήμερα και μόνο η τεχνική έχει αλλάξει όπου στις τρέχουσες πρακτικές όπου υπάρχει περισσότερη χρήση των πλακέτων τυπωμένων κυκλωμάτων, οι οπές που υπάρχουν στις σανίδες χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή του καλωδίου και στη συνέχεια η αντίστροφη πλευρά χρησιμοποιείται για να το κολλήσει όπου μπορεί κανείς να βρει τα κομμάτια.

Surface Mount Resistors: Από τότε που εισήχθη η τεχνολογία της επιφανειακής βάσης, έχει σημειωθεί σημαντική αύξηση στις επιφανειακές αντιστάσεις.

Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή της επιφανειακής αντίστασης είναι η τεχνολογία λεπτής μεμβράνης. Μέσω αυτής της τεχνολογίας, η αντίσταση μπορεί να λάβει τις τιμές σε πλήρη εμβέλεια.