Site Loader

Содержание

Что будет если поставить резистор большей мощности

Последние комментарии

  • Сергей на Преобразователь напряжения 12 – 220 вольт
  • АЛЕКСАНДР на Закон Ома
  • Евгений на Программа “Компьютер – осциллограф”
  • Всеволод на Начинающий радиолюбитель: школа, схемы, конструкции
  • Дмитрий на КВ приемник наблюдателя

Радиодетали – почтой

Какие номиналы можно менять достаточно гибко, а какие нет?
Как пересчитать номинал элемента?
Зачем здесь стоит этот резистор, конденсатор и т.д.?
Ответы на эти вопросы, вы с легкостью найдете в этой статье.

Любой новичок сталкивался с проблемой отсутствия нужного номинала элемента у себя в запасах при сборке схемы, и наткнувшись на этот айсберг, мог решить эту задачу тремя путями.
1. Просто забросить паять эту схему
2. Пойти и купить нужный элемент
3. Заменить элемент на такой же, только с другим номиналом

В этой статье мы поговорим о третьем пути решения проблемы. Какие номиналы можно менять достаточно гибко, а какие нет? Как пересчитать номинал элемента? Зачем здесь стоит этот резистор, конденсатор и т.д.? Ответы на эти вопросы, вы с легкостью найдете в этой статье.

И так, стоит начать со схемы. В ниже приведенной схеме (рис 1) пока не указаны номиналы элементов, что бы они не отвлекали вас лишний раз.

Рисунок 1:

Теперь стоит разобраться: какую функцию здесь выполняет каждый элемент.
Начнем с конденсаторов С1, С2, С5 – это разделительные конденсаторы, основная задача которых не пропускать постоянную составляющею от Eк.
Конденсатор Сф – это емкостной фильтр. Его основная задача сглаживать пульсации от Ек. Тут стоит немного пояснить: выпрямленное напряжение на выходе у источника питания не совсем прямое, а имеет некоторые искажения, которые могут влиять на работу схемы и которые надо свисти к минимуму. Если вы используете батарейку, аккумулятор или купленный источник постоянного напряжения, то скорее всего Сф вам не нужен, но если питаете схему от самодельного источника, то лучше подстраховаться.

Рисунок 2:
Напряжение на выходе не идеального источника постоянного напряжения

С3, С4 – конденсаторы, которые ликвидируют отрицательную обратную связь по переменной составляющей. Не будем особенно углубляться в подробности, дам лишь один совет. Если в схеме, которую вы решили собрать есть такие конденсаторы, старайтесь найти элемент того номинала который указан в схеме.

С конденсаторами разобрались, теперь переходим к резисторам.

R3, R7 – резисторы, которые ограничивают ток коллектора. Тут все очень просто. Их номинал зависит от величины Ек.
R1, R2 и R5, R6 – это делители напряжения, фиксированные напряжениям смещения. Звучит заумно, но если в двух словах, то эти резисторы определяют режим работы транзистора, то есть на сколько его надо открыть или закрыть.
R4, R8 – это резисторы эмиттерной стабилизации, В общих чертах, они добавляют вашему усилителю стабильности. Как это работает это отдельная статья, поэтому поверьте мне на слово.

Ну а теперь транзисторы.
VT1 и VT2 – это усилительные элементы, включенные по схеме общий эмиттер. Схема с общем эмиттером довольно часто применяется в усилителях НЧ. Ее отличительные особенности – это большой коэффициент усиления по напряжению и выходной сигнал будет сдвинут по фазе относительно входного на 180 градусов.

Рисунок 3.1. Входной сигнал:

Рисунок 3.2. Выходной сигнал (при Ku=1)

После теории всегда нужна практика. Рассмотрим любую рабочею схему усилителя.

Рисунок 4. Схема усилителя мощности

Перед тем, как начать, стоит заметить, что вместо Rн здесь стоит динамик BA1. И так, начнем.
С1 и С3 можно допустить отклонение параметров на 10 – 20 %.
Важно! От емкости этих конденсаторов зависит область низких частот. Чем меньше их емкость – тем больше вероятность не услышать бас гитару.

С2 стараемся сохранить номинал такой же как на схеме.
С4 это наш Сф, только изображен немного по другому. Тут действует правило, чем емкость больше – тем лучше, но везде есть границы, поэтому можно допустить отклонение от номинала в схеме на процентов 30-40 или вообще отказаться от этого элемента.
R1, R2 – конечно хорошо R1 взять такого же номинала, а вместо R2 поставить подстрочный резистор номиналом в 15к. Зачем? Объясняю: все элементы имеют отклонение от своего номинала, который написан на корпусе, следовательно и наш R1 не исключение, а значит вместо 33к можно поставить и 32, а то и 30к, не подозревая об этом. А значит наш транзистор будет получать не корректную установку, на сколько ему открыть или закрыться, появятся искажения выходного сигнала. Поняв это, мы можем увеличить или уменьшить номинал R2, что скомпенсирует не точное значение R1 и устранит искажения. Вот такая хитрость поможет скорректировать работу усилителя не выпаивая элементы.
R3 – Его номинал можно менять только зная режим работы транзистора. В этой схеме транзистор работает в режиме А, что это значит.
Это означает, что наш транзистор (VT1), усиливает напряжение почти без искажений, но у него низкое КПД.
Тогда Uкэ = 0,5Ек, следовательно Iк=Uкэ/R3. Вот и все, из этих простых формул видно, что если мы увеличили номинал R3, мы должны увеличить напряжение питания (GB1) и наоборот.
Но помните: эта фишка работает только если вместо R2 запаян подстрочный резистор. Если нет, то старайтесь не отклоняться от номинала, указанного в схеме больше чем на 15 %.
R4, R5 отклонение не более чем на 20 %. Поверьте, вам этого хватит.

Теперь поговорим о транзисторах.
VT1 включен по известной нам схеме с общим эмиттером, а вот VT2 включен по схеме с общим коллектором. Это значит, что VT2 усиливает ток и сохраняет фазу выходного напряжения относительно входного.
Отсюда и название усилитель мощности, поскольку VT1 усиливает напряжение, а VT2 усиливает ток. А мощность, как нам известно, это произведение тока на напряжение.
Мой тут совет: берите КТ315 с любым буквенным номиналом, в большинстве случаев это не влияет на параметры схемы.

Надеюсь, вам помогла эта статья и ответила на те вопросы, которые я поставил в начале. Если вам кажется, что я где то некорректно выразился, упустил важный факт или у вас просто появился вопрос, вы всегда можете пообщаться со мной в комментариях, ибо я ни куда не денусь.

Интернет-магазин цифровой электроники и микроэлектроники

Интернет-магазин цифровой электроники и микроэлектроники

Принимаем к оплате

Итак, резистор… Базовый элемент построения электрической цепи.

Работа резистора заключается в ограничении тока, протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока. То есть, без резистора по цепи течет большой

ток, встроили резистор – ток уменьшился. В этом заключается его работа, совершая которую данный элемент электрической цепи выделяет тепло.

Пример с лампочкой

Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток, проходящий через цепь. И Резистор. Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи побежит большой ток, например, 0,75А. Лампочка горит ярко. Встроили в цепь резистор — у тока появился труднопреодолимый барьер, протекающий по цепи ток снизился до 0,2А. Лампочка горит менее ярко. Стоит отметить, что яркость, с которой горит лампочка, зависит так же и от напряжения на ней. Чем выше напряжение — тем ярче.

Ограничение тока резистором

Кроме того, на резисторе происходит падение напряжения. Барьер не только задерживает ток, но и «съедает» часть напряжения, приложенного источником питания к цепи. Рассмотрим это падение на рисунке ниже. Имеем источник питания на 12 вольт. На всякий случай амперметр, два вольтметра про запас, лампочку и резистор. Включаем цепь без резистора(слева). Напряжение на лампочке 12 вольт. Подключаем резистор — часть напряжения упала на нем. Вольтметр(снизу на схеме справа) показывает 5В. На лампочку остались остальные 12В-5В=7В. Вольтметр на лампочке показал 7В.

Падение напряжение на резисторе

Разумеется, оба примера являются абстрактными, неточными в плане чисел и рассчитаны на объяснение сути процесса, происходящего в резисторе.

Основная характеристика резистора — сопротивление. Единица измерения сопротивления — Ом (Ohm, Ω). Чем больше сопротивление, тем больший ток он способен ограничить, тем больше тепла он выделяет, тем больше напряжения падает на нем.

Основной закон всего электричества. Связывает между собой Напряжение(V), Силу тока(I) и Сопротивление(R).

V=I*R

Интерпретировать эти символы на человеческий язык можно по-разному. Главное — уметь применить для каждой конкретной цепи. Давайте используем Закон Ома для нашей цепи с резистором и лампочкой, рассмотренной выше, и рассчитаем сопротивление резистора, при котором ток от источника питания на 12В ограничится до 0,2. При этом считаем сопротивление лампочки равным 0.

V=I*R => R=V/I => R= 12В / 0,2А => R=60Ом

Итак. Если встроить в цепь с источником питания и лампочкой, сопротивление которой равно 0, резистор номиналом 60 Ом, тогда ток, протекающий по цепи

, будет составлять 0,2А.

Микропрогер, знай и помни! Параметр мощности резистора является одним из наиболее важных при построении схем для реальных устройств.

Мощность электрического тока на каком-либо участке цепи равна произведению силы тока, протекающую по этому участку на напряжение на этом участке цепи. P=I*U. Единица измерения 1Вт.

При протекании тока через резистор совершается работа по ограничению электрического тока. При совершении работы выделяется тепло. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду. Но если резистор будет совершать слишком большую работу, выделять слишком много тепла — он перестанет успевать рассеивать вырабатывающееся внутри него тепло, очень сильно нагреется и сгорит. Что произойдет в результате этого казуса, зависит от твоего личного коэффициента удачи.

Характеристика мощности резистора — это максимальная мощность тока, которую он способен выдержать и не перегреться.

Рассчитаем мощность резистора для нашей цепи с лампочкой. Итак. Имеем ток, проходящий по цепи(а значит и через резистор), равный 0,2А. Падение напряжения на резисторе равно 5В (не 12В, не 7В, а именно 5 — те самые 5, которые вольтметр показывает на резисторе). Это значит, что мощность тока через резистор равна P=I*V=0,2А*5В=1Вт. Делаем вывод: резистор для нашей цепи должен иметь максимальную мощность не менее(а лучше более) 1Вт. Иначе он перегреется и выйдет из строя.

Соединение резисторов

Резисторы в цепях электрического тока имеют последовательное и параллельное соединение.

Последовательное соединение резисторов

При последовательном соединении общее сопротивление резисторов является суммой сопротивлений каждого резистора в соединении:

Последовательное соединение резисторов

Параллельное соединение резисторов

При параллельном соединении общее сопротивление резисторов рассчитывается по формуле:

Параллельное соединение резисторов

Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

Журнал о ковырянии в бытовой технике, электронике. Поделки, самоделки. Выбор лучшего товара, анбоксинг. Как это работает, опыт эксплуатации, что внутри, ремонт своими руками, сделай сам. Справочники, полезные советы, лайфхаки.

Внезапно, возникла проблема: на резисторах мощностью до 2 Вт не указана их мощность. А всё потому, что мощность определяется размером:

Таблица размер-мощность аксиальных (цилиндрических) резисторов

Но, всё не так однозначно. Бывают резисторы одинаковой мощности разного размера и разной мощности одинакового размера:

Аксиальные (с осевыми выводами) резисторы с внезапной маркировкой на них мощности ваттах (W)

Мощность чип-резисторов тоже связана с их размером:

Правая часть второй колонки (код типоразмера, состоящий из 4-х цифр) — кодирует длину (первые две цифры) и ширину (вторые две цифры) детали в 1/100 долях дюйма (точнее в 1/1000, а между двумя цифрами подразумевается десятичная точка)

Значения мощности в третьей колонке указаны при температуре 70°С и это некие «стандартные» значения, которые являются «круглыми» долями одного ватта: 0.031 — это 1/32 ватта, 0.05 — 1/20, 0.063 — 1/16 и т. д. Также у разных производителей существуют резисторы такого же размера повышенной мощности [Panasonic High Power SMD Resistors] и пониженной [зато плоские; Thick Film Chip Resistors].

Что такое мощность резистора?

Вообще, мощность (измеряемая в ваттах) — это энергия (измеряемая в джоулях), передаваемая (или потребляемая, или отдаваемая) в секунду. Энергия электрического тока в проводнике состоит из кинетической энергии скорости электронов и их количества (сила тока, I), и потенциальной энергии сжатости электронного газа (напряжение, U). Мощность электрического тока, проходящего через резистор, определяется по формуле P=U·I=R·I 2 , где U — падение напряжения на выводах резистора, R — заявленное сопротивление резистора.

Электроны врезаются в молекулы полупроводника-резистора и нагревают их (увеличивают амплитуду колебаний), энергия электронного тока частично переходит в тепловую энергию нагрева резистора. Резистор рассеивает это тепло в окружающую среду (воздух), спасаясь от перегрева, и чем быстрее он это делает (чем больше джоулей тепла в секунду отдаёт во вне) тем больше его мощность [рассеивания] и тем более мощный ток он может через себя пропустить. Соответственно, резистор тем мощнее, чем больше поверхность его тушки (или радиатора, к которому он привинчен), чем холоднее и плотнее окружающая среда (воздух, вода, масло), чем большую температуру разогрева себя, любимого, может выдержать резистор.

Так вот, мощность резистора — это максимальная мощность тока, проходящего через резистор, которую резистор выдерживает бесконечно долго, не ломаясь от перегрева и не меняя слишком сильно своего исходного (номинального; при 25°С) сопротивления.

Как же может сломаться резистор, если он сделан из таких материалов как графит (температура плавления >3800°С), керамика (>2800°С), сплава «константан» (=1260°С), нихрома, … ? Ломаются резисторы обычно путём трескания напополам их тщедушного тельца или отваливания (отгорания) от тела колпачков-выводов на концах. Обугливание краски

Мощный резистор, целый, но обуглилась краска на нём, так что пропала маркировка

поломкой не считается. Но чтобы не терять маркировку, в последнее время стало модно запихивать резистор мощностью ≥ 3 Вт в керамический параллелепипед, который снаружи выглядит как новый даже после многих лет напряжённой работы-разогрева резистора.

Т.к. мощный резистор сильно греется, по сути печка, нагревательный элемент, то его обычно на платах подвешивают в пространстве на длинных ножках,

Дистанцирование мощного резистора от платы

чтобы удалить от деталей на плате, особенно от и без того бодро иссыхающих со временем электролитических конденсаторов.

Кодовая и цветовая маркировка резисторов

Кодовая и цветовая маркировка резисторов

Кодированное обозначение номинальных сопротивлений резисторов состоит из трех или четырех знаков, включающих две цифры и букву или три цифры и букву. Буква кода является множителем, обозначающим сопротивление в Омах, и определяет положение запятой десятичного знака. Кодированное обозначение допускаемого отклонения состоит из буквы латинского алфавита (см. таблицы).

Кодированное обозначение номинального сопротивления, допуска и примеры обозначения.
Примеры обозначения
Полное обозначение Код
3,9 Ом ± 5% 3R9J
215 Ом ± 2% 215RG
1 кОм ± 5% 1K0J
12,4 кОм  ± 1% 12K4F
10 кОм ± 5% 10KJ
100 кОм ± 5% M10J
2,2 МОм ± 10% 2M2K
6,8 ГОм ± 20% 6G8M
1 Том ± 20% 1T0M
Сопротивление
Множитель Код
1 R (E)
10^3 K (K)
10^6 M(М)
10^9 G (Г)
10^12 T (Т)
Допуск, % Код
± 0,001 E
± 0,002 L
± 0,005 R
± 0,01 P
± 0,02 U
± 0,05  A
± 0,1 B (Ж)
± 0,25 C (У)
± 0,5 D (Д)
± 1 F (Р)
± 2 G (Л)
± 5 J (И)
± 10 K (С)
± 20 M (В)
± 30 N (Ф)

Примечание. В скобках указано старое обозначение.

Цветовая маркировка наносится в виде четырех или пяти цветных колец. Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение.

У резисторов с четырьмя цветными кольцами первое и второе кольца обозначают величину сопротивления в Омах, третье кольцо — множитель, на который необходимо умножить номинальную величину сопротивления, а четвертое кольцо определяет величину допуска в процентах.

Цвет знака Номинальное сопротивление, Ом Допуск, % ТКС [ppm/°C]
Первая цифра Вторая цифра Третья цифра Множитель
Серебристый   10-2 ±10  
Золотистый 10-1 ±5
Черный   0 0 1  
Коричневый 1 1 1 10 ±1 100
Красный 2 2 2 102 ±2 50
Оранжевый 3 3 3 103   15
Желтый 4 4 4 104 25
Зеленый 5 5 5 105 0,5  
Голубой 6 6 6 106 ±0,25 10
Фиолетовый 7 7 7 107 ±0,1 5
Серый 8 8 8 108 ±0,05  
Белый 9 9 9 109   1

Примечание. Ppm – parts per million – миллионная доля, количество частей в миллионе, 1/106

Резисторы с малой величиной допуска (0,1%…2%) маркируются пятью цветовыми кольцами. Первые три — численная величина сопротивления, четвертое — множитель, пятое — допуск. В маркировке резисторов, принятой на фирме «PHILIPS», (см. ниже) последним кольцом может быть и ТКС.

Маркировочные знаки на резисторах сдвинуты к одному из выводов и располагаются слева направо. Если размеры резистора не позволяют разместить маркировку ближе к одному из выводов, ширина полосы первого знака делается примерно в два раза больше других. Впрочем, и это требование не всегда соблюдается, в таком случае пытаемся определить номинал, значение которого попадает в стандартный ряд:

Номинальное сопротивление резисторов выбирается из шести стандартных рядов (Е3, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 и Е192) в соответствии с ГОСТ2825-67. Каждый ряд соответствует определённому допуску в номиналах деталей. Так, детали из ряда E6 имеют допустимое отклонение от номинала ±20 %, из ряда E12 — ±10 %, из ряда E24 — ±5 %. Собственно, ряды устроены таким образом, что следующее значение отличается от предыдущего чуть меньше, чем на двойной допуск.

 

Номинальные ряды E6, E12, E24
E6 E12 E24   E6 E12 E24   E6 E12 E24
1,0 1,0 1,0 2,2 2,2 2,2 4,7 4,7 4,7
    1,1     2,4     5,1
  1,2 1,2   2,7 2,7   5,6 5,6
    1,3     3,0     6,2
1,5 1,5 1,5 3,3 3,3 3,3 6,8 6,8 6,8
    1,6     3,6     7,5
  1,8 1,8   3,9 3,9   8,2 8,2
    2,0     4,3     9,1

Ряд E48 соответствует относительной точности ±2 %, E96 — ±1 %, E192 — ±0,5 %. Элементы рядов образуют строгую геометрическую прогрессию со знаменателями 101/48 ≈ 1,04914, 101/96 ≈ 1,024275, 101/192 ≈ 1,01206483 и легко могут быть вычислены на калькуляторе.

Номинальные ряды E48, E96, E192
E48 E96 E192   E48 E96 E192   E48 E96 E192   E48 E96 E192   E48 E96 E192   E48 E96 E192
1,00 1,00 1,00 1,47 1,47 1,47 2,15 2,15 2,15 3,16 3,16 3,16 4,64 4,64 4,64 6,81 6,81 6,81
    1,01     1,49     2,18     3,20     4,70     6,90
  1,02 1,02   1,50 1,50   2,21 2,21   3,24 3,24   4,75 4,75   6,98 6,98
    1,04     1,52     2,23     3,28     4,81     7,06
1,05 1,05 1,05 1,54 1,54 1,54 2,26 2,26 2,26 3,32 3,32 3,32 4,87 4,87 4,87 7,15 7,15 7,15
    1,06     1,56     2,29     3,36     4,93     7,23
  1,07 1,07   1,58 1,58   2,32 2,32   3,40 3,40   4,99 4,99   7,32 7,32
    1,09     1,60     2,34     3,44     5,05     7,41
1,10 1,10 1,10 1,62 1,62 1,62 2,37 2,37 2,37 3,48 3,48 3,48 5,11 5,11 5,11 7,50 7,50 7,50
    1,11     1,64     2,40     3,52     5,17     7,59
  1,13 1,13   1,65 1,65   2,43 2,43   3,57 3,57   5,23 5,23   7,68 7,68
    1,14     1,67     2,46     3,61     5,30     7,77
1,15 1,15 1,15 1,69 1,69 1,69 2,49 2,49 2,49 3,65 3,65 3,65 5,36 5,36 5,36 7,87 7,87 7,87
    1,17     1,72     2,52     3,70     5,42     7,96
  1,18 1,18   1,74 1,74   2,55 2,55   3,74 3,74   5,49 5,49   8,06 8,06
    1,20     1,76     2,58     3,79     5,56     8,16
1,21 1,21 1,21 1,78 1,78 1,78 2,61 2,61 2,61 3,83 3,83 3,83 5,62 5,62 5,62 8,25 8,25 8,25
    1,23     1,80     2,64     3,88     5,69     8,35
  1,24 1,24   1,82 1,82   2,67 2,67   3,92 3,92   5,76 5,76   8,45 8,45
    1,26     1,84     2,71     3,97     5,83     8,56
1,27 1,27 1,27 1,87 1,87 1,87 2,74 2,74 2,74 4,02 4,02 4,02 5,90 5,90 5,90 8,66 8,66 8,66
    1,29     1,89     2,77     4,07     5,97     8,76
  1,30 1,30   1,91 1,91   2,80 2,80   4,12 4,12   6,04 6,04   8,87 8,87
    1,32     1,93     2,84     4,17     6,12     8,98
1,33 1,33 1,33 1,96 1,96 1,96 2,87 2,87 2,87 4,22 4,22 4,22 6,19 6,19 6,19 9,09 9,09 9,09
    1,35     1,98     2,91     4,27     6,26     9,19
  1,37 1,37   2,00 2,00   2,94 2,94   4,32 4,32   6,34 6,34   9,31 9,31
    1,38     2,03     2,98     4,37     6,42     9,42
1,40 1,40 1,40 2,05 2,05 2,05 3,01 3,01 3,01 4,42 4,42 4,42 6,49 6,49 6,49 9,53 9,53 9,53
    1,42     2,08     3,05     4,48     6,57     9,65
  1,43 1,43   2,10 2,10   3,09 3,09   4,53 4,53   6,65 6,65   9,76 9,76
    1,45     2,13     3,12     4,59     6,73     9,88

Сопротивление резистора получают умножением числа из стандартного ряда на 10^n, где n — целое положительное или отрицательное число.

Цветовая маркировка фирмы «PHILIPS»

Маркировка осуществляется 4, 5 или 6 цветными полосами, несущими информацию о номинале, допуске и температурном коэффициенте сопротивления (ТКС) соответственно (см. таблицу выше). Дополнительную информацию несет цвет корпуса резистора и взаимное расположение полос.

Цветовая маркировка фирмы «PHILIPS»

Кодовая маркировка фирмы «PHILIPS»

Фирма «PHILIPS» кодирует номинал резисторов в соответствии с общепринятыми стандартами, т.е.  первые две или три цифры указывают номинал в Ом, а последняя — количество нулей (множитель). В зависимости от точности резистора номинал кодируется в виде 3 или 4 символов. Отличия от стандартной кодировки могут заключаться в трактовке цифр 7, 8 и 9 в последнем символе.

Буква R выполняет роль десятичной запятой или, она стоит в конце, указывает на диапазон. Единичный символ «0» указывает на резистор с нулевым сопротивлением (Zero-Ohm).

Кодовая маркировка фирмы «PHILIPS»

Последний символ Номинал резистора
1 100…976 Ом
2 1…9,76 кОм
3 10…97,6 кОм
4 100…976 кОм
5 1…9,76 МОм
6 10…68 МОм
7 0,1…0,976 Ом
8 1…9,76 Ом
9 10…97,6 Ом
0 0 Ом
R 1…91 Ом

 

Таким образом, если на резисторе вы увидите код 107 — это не 10 с семью нулями (100 МОм), а всего лишь 0,1 Ом.

 

Перемычки и резисторы с «нулевым» сопротивлением

Многие фирмы выпускают в качестве плавких вставок или перемычек специальные провода Jumper Wire с нормированными сопротивлением и диаметром (0,6 мм, 0,8 мм) и резисторы с «нулевым» сопротивлением. Резисторы выполняются в стандартном цилиндрическом корпусе с гибкими выводами (Zero-Ohm) или в стандартном корпусе для поверхностного монтажа (Jumper Chip). Реальные значения сопротивления таких резисторов лежат в диапазоне единиц или десятков миллиом (~ 0,005…0,05 Ом). В цилиндрических корпусах маркировка осуществляется черным кольцом посередине, в корпусах для поверхностного монтажа (0603, 0805, 1206…) маркировка обычно отсутствует либо наносится код «000» (возможно «0»).

Перемычки и резисторы с нулевым сопротивлением.

Нестандартная цветовая маркировка

Помимо стандартной цветовой маркировки многие фирмы применяют нестандартную (внутрифирменную) маркировку. Нестандартная маркировка применяется для отличия, например, резисторов, изготовленных по стандартам MIL, от стандартов промышленного и бытового назначения, указывает на огнестойкость и т.д.

Нестандартная цветовая маркировка.

Кодовая маркировка прецизионных высокостабильных резисторов фирмы «PANASONIC»

Кодовая маркировка фирмы «PANASONIC»

Кодовая маркировка фирмы «BOURNS»

А. Маркировка 3 цифрами

Первые две цифры указывают значения в Ом, последняя — количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-24, допусками 1 и 5%, типоразмерами 0603, 0805 и 1206.

В. Маркировка 4 цифрами

Первые три цифры указывают значения в Ом, последняя — количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%, типоразмерами 0805 и 1206. Буква R играет роль десятичной запятой.

С. Маркировка 3 символами

Первые два символа — цифры, указывающие значение сопротивления в Ом, взятые из нижеприведенной таблицы 5, последний символ — буква, указывающая значение множителя: S=10-2; R=10-1; А=1; В= 10; С=102; D=103; Е=104; F=105. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%. типоразмером 0603.

Код Значение Код Значение Код Значение Код Значение
01 100 25 178 49 316 73 562
02 102 26 182 50 324 74 576
03 105 27 187 51 332 75 590
04 107 28 191 52 340 76 604
05 110 29 196 53 348 77 619
06 113 30 200 54 357 78 634
07 115 31 205 55 365 79 649
08 118 32 210 56 374 80 665
09 121 33 215 57 383 81 681
10 124 34 221 58 392 82 698
11 127 35 226 59 402 83 715
12 130 36 232 60 412 84 732
13 133 37 237 61 422 85 750
14 137 38 243 62 432 86 768
15 140 39 249 63 442 87 787
16 143 40 255 64 453 88 806
17 147 41 261 65 464 89 825
18 150 42 267 66 475 90 845
19 154 43 274 67 487 91 866
20 158 44 280 68 499 92 887
21 162 45 287 69 511 93 909
22 165 46 294 70 523 94 931
23 169 47 301 71 536 95 953
24 174 48 309 72 549 96 976

Примечание. Маркировки А и В — стандартные, маркировка С — внутрифирменная.

 

Маркировка переменных резисторов

Импортных

Полная маркировка переменных и подстроечных резисторов представляет собой буквенно-цифровой код:

 

1. Серия.

2. Функциональная характеристика (рис. 1.6) — график зависимости сопротивления от поворота движка.

3. Значение сопротивления в омах (2К2 = 2,2 кОм).

4. Тип движка (рис. 1.7, табл. 1.16).

5. Длина движка в мм.


Рис. 1.6. График зависимости сопротивления от угла поворота движка переменного резистора

Таблица 1.16

Тип

 

Обозначение

 

Размеры, мм

 

КС

 

L

 

15

 

20

 

25

 

30

 

35

 

В

 

7

 

12

 

14

 

14

 

14

 

F

 

L

 

15

 

20

 

25

 

30

 

35

 

F

 

8

 

12

 

12

 

12

 

12

 

RE

 

L

 

15

 

20

 

25

 

30

 

35

 

R

 

L

 

15

 

20

 

25

 

30

 

35

 

KQ

 

L

 

15

 

20

 

25

 

30

 

35

 

А

 

6

 

7

 

7

 

7

 

7

 


Рис. 1.7. Типы движков переменных резисторов

Отдельно рекомендуется выделить подстроечные резисторы фирмы Murata, используемые в микроэлектронике. Они обозначаются по внутрифирменной системе. Маркировка состоит из кода модели — трех букв и цифры, типа — 1–2 букв и номинала, обозначенного цифровым кодом. к примеру, RVG3 А8–103. На рис. 1.8 приведены изображения подстроечных резисторов фирмы Murata.

Рис. 1.8. подстроечные резисторы фирмы Murata

Источник

Отечественных

Сокращенные обозначения резисторов состоят из букв и цифр. Буквы обозначают группу изделий: С — резисторы постоянные (буква «С» осталась от старого названия резисторов — «сопротив­ления»), СП — резисторы переменные. Число, стоящее после букв, обозначает специфическую разновидность резистора в зависимости от материала токопроводящего элемента: 1 — непроволочные тон­кослойные углеродистые н бороуглеродистые; 2 — непроволочные тонкослойные металлодиэлектрнческие и металлоокисные; 3 — не­проволочные композиционные пленочные; 4 — непроволочные ком­позиционные объемные; 5 — проволочные; 6 — непроволочные тон­кослойные металлизированные.

После первой цифры через дефнс ставится вторая цифра, обо­значающая регистрационный номер конкретного типа резистора.

Например, СП5-24 обозначает резисторы переменные проволочные, регистрационный номер 24

В нашей стране и странах СЭВ для вновь разрабатываемых резисторов принята новая система сокращенных условиых обозна­чений, по которой первый элемент — буква, обозначает подкласс резистора (Р — резисторы постоянные, РП — резисторы переменные), второй элемент — цифра, обозначает группу резистора по ма­териалу резистивного элемента (1—непроволочные, 2 — проволоч­ные), третий элемент — цифра, обозначает регистрационный номер резистора Между вторым и третьим элементами ставится дефис. Например, РП1-46 обозначает резисторы переменные непроволочные, регистрационный номер 46.

При заказе резисторов и их поставке в документах указы­вается полное обозначение Оно состоит из сокращенного обозна­чения, варианта конструктивного исполнения (при необходимости), обозначении и самих величин основных параметров и характеристик резисторов, климатического исполнения и обозначения доку­мента на поставку.

Параметры и характеристики для переменных резисторов на­зываются в следующей последовательности: номинальная мощность рассеяния и единицы измерения мощности (Вт), номинальное сопротивление и единицы измерения сопротивления (Ом, кОм, МОм), допускаемое отклонение сопротивления в % (допуск), функцио­нальная характеристика (для непроволочных резисторов), обозна­чение конца вала и длины выступающей части вала (ВС-1 —сплош­ной гладкий, ВС-2 — сплошной со шлицем, ВС-3 — сплошной с лыской, ВС-4 — сплошной с двумя лысками, ВП-1 — полый гладкий, ВП 2 — полый с лыской).

Маркировка наносится непосредственно на резистор и содер­жит: вид, номинальную мощность, номинальное сопротивление, до­пуск и дату изготовления. Для непроволочиых переменных рези­сторов указывается еще вид функциональной зависимости А, Б, В и др. При маркировке номинальных сопротивлений и их допуска­емых отклонений могут применяться как полные, так и сокращен­ные (кодированные) обозначения. Полное обозначение номинальных сопротивлений состоит из значения номинального сопротивления (цифра) и единицы измерения (Ом, кОм, МОм).

Кодированное обозначение состоит из двух или трех цифр и букв. Буква кода из русского алфавита обозначает множитель, составляющий значение сопротивления, и определяет положение запятой десятичного знака. Буквы Е, К, М обозначают соответст венно множители 1, 10, 100 для значений сопротивления, выраженных в омах. Значения допускаемых отклонений кодируются также буквами ±5% — И, ±10% — С, ±20% — В, ±30% — Ф.

Примеры кодированных обозначений 6Е8И, 1К5В, 2М2Ф — означает 6,8 Ом±5%, 1,5 к0м±20%, 2,2 М0м±30%.

Источник

Ещё регулировочные резисторы могут различаться зависимостью самого сопротивления от угла поворота оси их движка.

Смотрим на картинку.

    

       По большому счёту регулировочные резисторы можно разделить на три типа:

    А — с линейной зависимостью, Б — с логарифмической и В — с показательной. (Рис. слева). В регуляторах громкости, как правило, применяются резисторы с показательной зависимостью «В», это связано с особенностью слуха человека.

Обратите внимание!!!

   Обозначение зависимостей — А, Б, В применимо к отечественным резисторам. У импортных переменных резисторов совсем другие буквенные индексы.

Тут главное не ошибиться!

   То, что у отечественных А-характеристика – у импортных будет обозначение В.

   А то, что у отечественных В-характеристика – у импортных будет обозначение А.

Тип зависимости указывается на корпусе резистора. Например, вот так!

Это отечественные резисторы.

 

А это импортные резисторы.

Источник

Смотрите также:

Кодовая и цветовая маркировка конденсаторов

Маркировка SMD конденсаторов

Что делать если нет нужного номинала

Автор: Anbyc

Какие номиналы можно менять достаточно гибко, а какие нет?
Как пересчитать номинал элемента?
Зачем здесь стоит этот резистор, конденсатор и т.д.?
Ответы на эти вопросы, вы с легкостью найдете в этой статье.

Любой новичок сталкивался с проблемой отсутствия нужного номинала элемента у себя в запасах при сборке схемы, и наткнувшись на этот айсберг, мог решить эту задачу тремя путями.
1. Просто забросить паять эту схему
2. Пойти и купить нужный элемент
3. Заменить элемент на такой же, только с другим номиналом

В этой статье мы поговорим о третьем пути решения проблемы. Какие номиналы можно менять достаточно гибко, а какие нет? Как пересчитать номинал элемента? Зачем здесь стоит этот резистор, конденсатор и т.д.? Ответы на эти вопросы, вы с легкостью найдете в этой статье.
И так, стоит начать со схемы. В ниже приведенной схеме (рис 1) пока не указаны номиналы элементов, что бы они не отвлекали вас лишний раз.

Рисунок 1:

Теперь стоит разобраться: какую функцию здесь выполняет каждый элемент.
Начнем с конденсаторов С1, С2, С5 – это разделительные конденсаторы, основная задача которых не пропускать постоянную составляющею от Eк.
Конденсатор Сф – это емкостной фильтр. Его основная задача сглаживать пульсации от Ек. Тут стоит немного пояснить: выпрямленное напряжение на выходе у источника питания не совсем прямое, а имеет некоторые искажения, которые могут влиять на работу схемы и которые надо свисти к минимуму. Если вы используете батарейку, аккумулятор или купленный источник постоянного напряжения, то скорее всего Сф вам не нужен, но если питаете схему от самодельного источника, то лучше подстраховаться.

Рисунок 2:
Напряжение на выходе не идеального источника постоянного напряжения

С3, С4 – конденсаторы, которые ликвидируют отрицательную обратную связь по переменной составляющей. Не будем особенно углубляться в подробности, дам лишь один совет. Если в схеме, которую вы решили собрать есть такие конденсаторы, старайтесь найти элемент того номинала который указан в схеме.

С конденсаторами разобрались, теперь переходим к резисторам.
R3, R7 – резисторы, которые ограничивают ток коллектора. Тут все очень просто. Их номинал зависит от величины Ек.
R1, R2 и R5, R6 – это делители напряжения, фиксированные напряжениям смещения. Звучит заумно, но если в двух словах, то эти резисторы определяют режим работы транзистора, то есть на сколько его надо открыть или закрыть.
R4, R8 – это резисторы эмиттерной стабилизации, В общих чертах, они добавляют вашему усилителю стабильности. Как это работает это отдельная статья, поэтому поверьте мне на слово.

Ну а теперь транзисторы.
VT1 и VT2 – это усилительные элементы, включенные по схеме общий эмиттер. Схема с общем эмиттером довольно часто применяется в усилителях НЧ. Ее отличительные особенности – это большой коэффициент усиления по напряжению и выходной сигнал будет сдвинут по фазе относительно входного на 180 градусов.

Рисунок 3.1. Входной сигнал:

Рисунок 3.2. Выходной сигнал (при Ku=1)

После теории всегда нужна практика. Рассмотрим любую рабочею схему усилителя.

Рисунок 4. Схема усилителя мощности

Перед тем, как начать, стоит заметить, что вместо Rн здесь стоит динамик BA1. И так, начнем.
С1 и С3 можно допустить отклонение параметров на 10 – 20 %.
Важно! От емкости этих конденсаторов зависит область низких частот. Чем меньше их емкость – тем больше вероятность не услышать бас гитару.
С2 стараемся сохранить номинал такой же как на схеме.
С4 это наш Сф, только изображен немного по другому. Тут действует правило, чем емкость больше – тем лучше, но везде есть границы, поэтому можно допустить отклонение от номинала в схеме на процентов 30-40 или вообще отказаться от этого элемента.
R1, R2 – конечно хорошо R1 взять такого же номинала, а вместо R2 поставить подстрочный резистор номиналом в 15к. Зачем? Объясняю: все элементы имеют отклонение от своего номинала, который написан на корпусе, следовательно и наш R1 не исключение, а значит вместо 33к можно поставить и 32, а то и 30к, не подозревая об этом. А значит наш транзистор будет получать не корректную установку, на сколько ему открыть или закрыться, появятся искажения выходного сигнала. Поняв это, мы можем увеличить или уменьшить номинал R2, что скомпенсирует не точное значение R1 и устранит искажения. Вот такая хитрость поможет скорректировать работу усилителя не выпаивая элементы.
R3 – Его номинал можно менять только зная режим работы транзистора. В этой схеме транзистор работает в режиме А, что это значит.
Это означает, что наш транзистор (VT1), усиливает напряжение почти без искажений, но у него низкое КПД.
Тогда Uкэ = 0,5Ек, следовательно Iк=Uкэ/R3. Вот и все, из этих простых формул видно, что если мы увеличили номинал R3, мы должны увеличить напряжение питания (GB1) и наоборот.
Но помните: эта фишка работает только если вместо R2 запаян подстрочный резистор. Если нет, то старайтесь не отклоняться от номинала, указанного в схеме больше чем на 15 %.
R4, R5 отклонение не более чем на 20 %. Поверьте, вам этого хватит.

Теперь поговорим о транзисторах.
VT1 включен по известной нам схеме с общим эмиттером, а вот VT2 включен по схеме с общим коллектором. Это значит, что VT2 усиливает ток и сохраняет фазу выходного напряжения относительно входного.
Отсюда и название усилитель мощности, поскольку VT1 усиливает напряжение, а VT2 усиливает ток. А мощность, как нам известно, это произведение тока на напряжение.
Мой тут совет: берите КТ315 с любым буквенным номиналом, в большинстве случаев это не влияет на параметры схемы.

Надеюсь, вам помогла эта статья и ответила на те вопросы, которые я поставил в начале. Если вам кажется, что я где то некорректно выразился, упустил важный факт или у вас просто появился вопрос, вы всегда можете пообщаться со мной в комментариях, ибо я ни куда не денусь.



Маркировка млт резисторов онлайн. Цветовая маркировка резисторов. Пример выбора номинала резистора по стандартной цветовой маркировке

Инструкция

Самый простой способ определить сопротивление резистора – узнать об этом из соответствующей документации. Если резистор приобретен как самостоятельная деталь, найдите сопроводительные документы (накладную, гарантийный талон и т.п.). Отыщите в них номинал резистора. Скорее всего, величина сопротивления будет указана рядом с наименованием детали, например, резистор 4,7 К. В этом случае число означает номинал резистора, а буква () – единицу измерения. Варианты К, к, КОм, кОм, Ком, ком соответствуют килоомам.Аналогичные обозначения с буквой «М», вместо «к» — мегаомам. Если буква «м» будет строчной (маленькой), то теоретически это соответствует миллиомам. Однако на практике такие резисторы обычно не продаются, а изготавливаются самостоятельно из нескольких витков специальной проволоки. Поэтому комбинации с буквой «м» можно к мегаомам (в нестандартных случаях лучше все же уточнить).Отсутствие после числа единицы измерения или наличие «Ом» или «ом» означает, соответственно, Ом. (на практике может означать, что продавец просто не указал единицу измерения).

Если резистор является частью электрического (электронного) устройства, возьмите электрическую схему этого прибора. Если схемы нет, попробуйте найти ее в интернете. Отыщите на схеме соответствующий резистор. Обозначаются резисторы небольшими прямоугольниками с линиями выходящими из коротких сторон. Внутри прямоугольника могут располагаться (обозначают мощность). Рядом с обозначением резистора (прямоугольником) обычно находится буква R и некоторое число, обозначающее порядковый номер резистора , например, R10. После обозначения резистора указывается его номинал (чуть правее или ниже). Если сопротивление резистора не указано, то посмотрите в нижнюю часть схемы – иногда номиналы резисторов (сгруппированные по значениям) находятся там.

Если у вас имеется омметр или мультиметр, то просто подключите прибор к выводам резистора и запишите показания. Мультиметр предварительно переключите в режим измерения сопротивления. Если омметр «зашкаливает» или наоборот, показывает очень маленькое значение, настройте его на подходящий диапазон. Если резистор является частью схемы, то предварительно выпаяйте его, иначе показания прибора наверняка будут неверными (меньшими).

Номинал резистора можно также определить по его маркировке. Если обозначение номинала состоит из двух цифр и одной буквы (типично для старых «советских» деталей), то используйте следующее правило:
Буква ставится на место десятичной запятой и обозначает кратную приставку:К – килоом;
М – мегаом;
Е – единиц, т.е. в данном случае Ом.Если номинал резистора – целое число, то соответствующая буква ставится в конце обозначения (69К = 69 кОм). Если сопротивление резистора меньше единицы – буква ставится перед числом (М15 = 0,15 МОм = 150 кОм). В дробных номиналах буква находится между цифрами (9Е5 = 9,5 Ом).

Для обозначений, состоящих из трех цифр, запомните следующее простое правило: к первым двум цифрам надо дописать столько нулей, сколько обозначено третьей цифрой. Например, 162, 690, 166 расшифровывается следующим образом:162 = 16’00 Ом = 1,6 кОм;
690 = 69’ Ом = 69 Ом;
166 = 16’000000 Ом = 16 МОм.

Если номинал резистора обозначен цветными полосками, поверните его (или повернитесь) так, чтобы отдельная (отстоящая от трех) полоска находилась справа. Затем, воспользовавшись нижепредставленной таблицей соответствия цветов, переведите цвета полосок в цифры:- черный — 0;
— коричневый — 1;
— красный — 2;
— оранжевый — 3;
— желтый — 4;
— зеленый — 5;
— голубой — 6;
— фиолетовый — 7;
— серый — 8;
— белый — 9.Получив трехзначное число, воспользуйтесь правилом, описанным в предыдущем пункте. Так например, если цвета трех полосок расположены в следующим порядке, то есть слева направо (красный — 2, оранжевый — 3, желтый — 4), получаем число 234, которое соответствует номиналу 230000 Ом = 230 кОм. Кстати, вышеприведенную таблицу очень легко запомнить. Порядок средних цветов соответствует радуге, а крайние цвета к концу списка становятся светлее.

Ни одно современное электронное устройство не может обойтись без использования в схемах резисторов. Причём зачастую это не одна или две детали, а десятки и даже тысячи. Но чтобы вместить такое количество в небольшие и удобные корпусы, делать их приходится миниатюрными. А это вызывает неудобство маркирования. В связи с этим была введена цветовая маркировка резисторов, что позволяет безошибочно определить параметры детали даже непрофессионалу.

Безусловно, существуют резисторы различных размеров. И если на больших вариантах можно обозначить номинал в буквах и цифрах, что удобно и понятно, то на миниатюрных деталях крайне проблематично будет нанести необходимое количество символов, чтобы описать все характеристики. И даже если благодаря современным технологиям необходимую информацию написать получится, то прочесть её уж точно возможности не будет. А ведь это именно те части, которые при неверном подборе могут ощутимо изменить принцип действия всей схемы.

Понятно, что, несмотря на это, маркироваться резисторы всё же должны. Иначе их просто невозможно будет использовать, или подбор превратится в настоящее мучение. Так появилась первая маркировка резисторов цветными полосками, что сильно упростило задачу не только для пользователя, но и для производителя.

Позже, с развитием микропроцессорной техники, резисторы начали маркировать кодовыми значениями, а SMD-детали и вовсе приобрели личное обозначение, состоящее из цифр или букв и цифр.

Но больше всего распространена всё же цветная маркировка резисторов, так как именно эти полосатые детали используются наиболее часто радиолюбителями и некоторыми производителями. У новичка это может вызвать небольшое недоумение: как понять номинал детали? Но если немного разобраться, то всё станет понятно.

Цветовые стандарты

Как известно, резисторы могут отличаться по разным параметрам. В схемах для достижения запланированного результата могут использоваться сопротивления с различными параметрами. Причём одни из них имеют более высокую точность, а к другим, напротив, не выдвигается особенных требований. Именно поэтому и маркировка может отличаться.

Если рассматривать маркировку цветовыми кольцами, то различия могут быть как в ширине полосок, так и в их количестве. Причём чем их больше, тем более подробную информацию можно узнать о детали:

Как можно заметить, в основу заложен сходный механизм расшифровки. Специалисты нередко многие значения запоминают. Новичку же проще узнать эти данные или из таблицы, или пойти более простым путём и использовать онлайн-калькулятор цветовой маркировки резисторов. Цветное оформление, доступное на различных сервисах, связанных с электрикой и электроникой, ещё больше упростит этот процесс.

Кодовые маркеры

Не всегда целесообразно использовать цветную маркировку для обозначения сопротивлений. В таких случаях прибегают к мнемонической маркировке. Такое кодовое обозначение включает в себя от четырёх до пяти символов. Это могут быть как цифры, так и совокупность букв и цифр. Последний символ расскажет о значении отклонения, а буква покажет, где должна находиться запятая при десятичных значениях.

Для расшифровки таких маркировок придётся воспользоваться таблицей — как, в общем-то, для расшифровки любого условного обозначения резистора.

Но этот случай заметно уступает по удобству цветомаркировке резисторов. Онлайн же можно узнать точные данные по сопротивлениям в любом случае.

SMD сопротивления

Аналогичным образом обозначаются и SMD резисторы. Однако из-за их чересчур малых габаритов наносить большое количество символов для маркировки совсем неудобно. Поэтому используют три-четыре символа, отображающих номинал детали.

Поначалу может показаться, что расшифровать такой код крайне сложно. Но на самом деле это далеко не так. Ведь всегда можно сделать для себя памятку. Да и запомнить шесть букв, обозначающих множитель, с их значениями будет довольно просто:

S=10¯²; R=10¯¹; B=10; C=10²; D=10³; E=10⁴

Что же касается вариаций, то их может быть всего три, а это облегчает запоминание даже без шпаргалки:

  1. Если код состоит только из трёх цифр, то первые две из них будут сопротивлением в омах, а третья — множитель.
  2. Таким же образом расшифровывается и четырёхзначный код. Только здесь уже три первых значка будут говорить о номинале сопротивления в омах, а четвёртая укажет на множитель.
  3. Две первые цифры и третий — символ. Значение символа — одна из шести букв множителя, а цифры покажут сопротивление (к примеру, 150 Ом).

В общем-то, ничего сложного в расшифровке таких маркировок нет. Хотя в последнем случае придётся воспользоваться таблицей для определения значения сопротивления.

Нестандартная кодировка

Некоторые хорошо известные производители любят прибегать к личной цветовой маркировке резисторов. Такие импортные торговые марки, как Philips, Panasonic, CGW, имеют свои стандарты. Но делается это не из-за самолюбия или желания дополнительно выделиться, а для расширения отображения технической информации.

Одни, помимо основных параметров резистора, добавляют данные по материалу и технологии изготовления. Другие таким образом позволяют понять мастеру особенности детали, что в некоторых случаях может быть крайне важно. Третьи дают сведения о других параметрах.

Но любая из таких деталей при необходимости может быть заменена на аналог, ведь основные её характеристики остаются общими для мировых стандартов.

Расшифровка цветных колец

Поскольку на сегодняшний день профессионалы и любители больше сталкиваются именно с резисторами, маркированными цветными кольцами, то расшифровка номиналов таких деталей имеет особое значение. Ведь от правильно подобранного сопротивления, мощности и других параметров может зависеть конечный результат и работоспособность изделия в целом.

Узнать точный номинал резистора можно разными способами.

Универсальная таблица

Наиболее простой и удобный способ расшифровать цветную маркировку резисторов — таблица универсальных значений. Это самая элементарная табличка, которую можно распечатать или нарисовать от руки, взяв из справочника или интернета. Её хорошо всегда иметь при себе или повесить на рабочем месте. Но такой вариант будет оптимальным во многих ситуациях, когда нужна распиновка или цоколевка резисторов.

Несмотря на внешне кажущуюся запутанность и сложность таблицы, пользоваться ею крайне просто. И в качестве примера будет принят гипотетический резистор с шестью полосками: зелёный, коричневый, жёлтый, красный, фиолетовый, оранжевый. Из этого следует:

Пример хорошо отображает простоту использования таблицы в качестве помощника для расшифровки цветных полосок на резисторе. Единственная сложность может возникнуть при расчётах, если человек не очень хорошо знаком с математикой или уже забыл бо́льшую часть школьной программы.

Но для таких случаев существует куда более интересный и доступный способ определения номинала резистора по цветным кольцам.

Интернет в помощь

В современном мире интернет занял своё особое место. Люди используют это изобретение для различных целей, начиная от развлечений и заканчивая заработком денег. Для каждого здесь найдётся интересная и полезная информация. Не обходит мировая сеть стороной и людей, увлекающихся электроникой. А следовательно, для определения номинала сопротивления можно воспользоваться и этим чудом современной мысли.

Среди множества разнообразных сайтов, блогов и порталов существуют сервисы, содержащие калькулятор резисторов. Здесь даже самый отпетый двоечник сможет без труда установить точный номинал любого сопротивления в считаные секунды — достаточно просто ввести цветовые значения или выбрать соответствующую комбинацию полос, чтобы онлайн-помощник мгновенно выдал полную информацию о детали.

Если необходимо узнать точный номинал, особенности и даже некоторые тонкости, а из данных есть лишь маркировка резисторов цветными полосками, калькулятор с лёгкостью даст исчерпывающий и полный ответ.

Для этого нужно зайти на сайт, предлагающий помощь, и выполнить ряд несложных действий. Онлайн-калькуляторы могут иметь различный внешний вид, а это нисколько не усложняет поставленной задачи. Как правило, используется интуитивно понятный интерфейс, где разобраться сможет даже ребёнок.

В качестве примера можно привести наиболее распространённые виды онлайн-калькуляторов:

Могут существовать и другие виды резисторных онлайн-калькуляторов, помогающие определять номинал по маркировке и цветам резисторов. Но принцип действия у всех будет примерно один: выбор количества колец, подбор интересующей расцветки, получение результата.

«Справочник» — информация по различным электронным компонентам : транзисторам , микросхемам , трансформаторам , конденсаторам , светодиодам и т.д. Информация содержит все, необходимые для подбора компонентов и проведения инженерных расчетов, параметры, а также цоколевку корпусов, типовые схемы включения и рекомендации по использованию радиоэлементов .

Цветовая маркировка резисторов чаще всего представляет собой набор цветных колец на корпусе резистора, причем каждому маркировочному цвету соответствует определенный цифровой код.

Кодированное обозначение номинального сопротивления, допуска и примеры обозначения

Кодированное обозначение номинальных сопротивлений резисторов состоит из трёх или четырёх знаков, включающих две цифры и букву или три цифры и букву. Буква кода является множителем, обозначающим сопротивление в омах, и определяет положение запятой десятичного знака. Кодированное обозначение допускаемого отклонения состоит из буквы латинского алфавита (табл. 1).

Таблица 1

Сопротивление Допуск Примеры обозначения
Множитель Код Допуск,
%
Код Полное
обозначение
Код
1 K(E) ±0,1 В(Ж) 3,9 Ом±5% 3R9J
±0,25 С(У) 215 Ом±2% 215RG
10 3 К(К) ±0,5 D(Д) 1 кОм±5% 1KOJ
±1 F(P) 12,4 кОМ±1% 12К4F
10 6 М(М) ±2 G(Л) 10 кОм±5% 10KJ
±5 J(И) 100 кОм±5 М10J
10 9 G(Г) ±10 К(С) 2,2 МОм±10% 2М2К
±20 М(В) 6,8 ГОм±20% 6G8M
10 12 T(T) ±30 N(Ф) 1 ТОм±20% 1ТОМ

Примечание: В скобках указано старое обозначение.

Цветовая маркировка наносится в виде четырёх или пяти цветных колец. Каждому цвету соответствует определённое цифровое значение (табл. 2). У резисторов с четырмя цветными кольцами первое и второе кольца обозначают величину сопротивления в омах, третье кольцо — множитель, на который необходимо умножить номинальную величину сопротивления, а четвертое кольцо определяет величину допуска в процентах.

Цветовая маркировка номинального сопротивления и допуска отечественных резисторов.

Таблица 2

Цвет знака Номинальное сопротивление,
Ом
Допуск,
%
ТКС
Первая
цифра
Вторая
цифра
Третья
цифра
Множитель
Серебристый 10 -2 ±10
Золотистый 10 -1 ±5
Черный 0 0 1
Коричневый 1 1 1 10 ±1 100
Красный 2 2 2 10 2 ±2 50
Оранжевый 3 3 3 10 3 15
Желтый 4 4 4 10 4 25
Зеленый 5 5 5 10 5 0,5
Голубой 6 6 6 10 6 ±0,25 10
Фиолетовый 7 7 7 10 7 ±0,1 5
Серый 8 8 8 10 8 ±0,05
Белый 9 9 9 10 9 1

Цветовая

Маркировка осуществляется 4,5 или 6 цветными полосами, несущими информацию о номинале, допуске и температурном коэффициенте сопротивления (ТКС) соответственно. Дополнительную информацию несет цвет корпуса резистора и взаимное расположение полос.

Рис. 2
Маркировка резисторов фирмы «PHILIPS»

Таблица 3

Цвет знака Номинальное сопротивление,
Ом
Допуск,
%
ТКС
Первая
цифра
Вторая
цифра
Третья
цифра
Множитель
Серебристый 10 -2 ±10
Золотистый 10 -1 ±5
Черный 0 0 1
Коричневый 1 1 1 10 ±1 100
Красный 2 2 2 10 2 ±2 50
Оранжевый 3 3 3 10 3 15
Желтый 4 4 4 10 4 25
Зеленый 5 5 5 10 5 0,5
Голубой 6 6 6 10 6 ±0,25
Фиолетовый 7 7 7 10 7 ±0,1
Серый 8 8 8 10 8
Белый 9 9 9

Нестандартная цветовая маркировка резисторов

Помимо стандартной цветовой маркировки многие фирмы применяют нестандартную (внутрифирменную) маркировку. Нестандартная маркировка применяется для отличия, например, резисторов,изготовленных по стандартам MIL,от стандартов промышленного и бытового назначения, указывает на огнестойкость и т.д.

Кодовая маркировка отечественных резисторов

В соответствии с ГОСТ 11076-69 и требованиями Публикаций 62 и 115-2 IЕС первые 3 или 4 символа несут информацию о номинале резистора, определяемом по базовому значению из рядов ЕЗ…Е192, и множителе. Последний символ несет информацию о допуске, т.е. классе точности резистора. Требования ГОСТ и IEC практически совпадают с еще одним стандартом BS1852 (British Standart).

Помимо строки, определяющей номинал и допуск резистора, может наносится дополнительная информация о типе резистора, его номинальной мощности и дате выпуска.

Например:

Перемычки и резисторы с «нулевым» сопротивлением

Многие фирмы выпускают в качестве плавких вставок или перемычек специальные провода Jumper Wire с нормированными сопротивлением и диаметром (0,6 мм, 0,8 мм) и резисторы с «нулевым» сопротивлением. Резисторы выполняются в стандартном цилиндрическом корпусе с гибкими выводами (Zero-Ohm) или в стандартном корпусе для поверхностного монтажа (Jumper Chip). Реальные значения сопротивления таких резисторов лежат в диапазоне единиц или десятков миллиом (~ 0,005…0,05 Ом). В цилиндрических корпусах маркировка осуществляется черным кольцом посередине, в корпусах для поверхностного монтажа (0603, 0805, 1206…) маркировка обычно отсутствует либо наносится код «000» (возможно «0»).

Маркировка резисторов прецинзионных высокостабильных фирмы «PANASONIC»

Рис. 8
Кодовая маркировка резисторов фирмы «PANASONIC»

Маркировка резисторов фирмы «PHILIPS»

Фирма «PHILIPS»кодирует номинал резисторов в соответствии с общепринятыми стандартами, т.е первые две или три цифры указывают номиналв Ом, а последняя — количество нулей (множитель). В зависимости от точности резистора номинал кодируется в виде 3 или 4 символов. Отличия от стандартной кодировки могут заключаться в трактовке цифр 7,8 и 9 в последнем символе.

Буква R выполняет роль десятичной запятой или, она стоит в конце, указывает на диапазон. Единичный символ «0» указывает на резистор с нулевым сопротивлением (Zero-Ohm).

Таблица 4

Рис. 9
Маркировка резисторов фирмы «PHILIPS»

Таким образом, если на резисторе вы увидите код 107 — это не 10 с семью нулями (100 МОм). а всего лишь 0,1 Ом.

Маркировка резисторов фирмы «BOURNS»

Первые две цифры указывают значения в Ом, последняя — количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-24, допусками 1 и 5%, типоразмерами 0603, 0805 и 1206.

Рис. 11
В.Маркировка резисторов 4 цифрами

Первые три цифры указывают значения в Ом, последняя — количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%, типоразмерами 0805 и 1206. Буква R играет роль десятичной запятой.

Рис. 12 С.Цветовая маркировка резисторов 3 символами

Первые два символа — цифры, указывающие значение сопротивления в Ом, взятые из нижеприведенной таблицы 5, последний символ — буква, указывающая значение множителя: S=10 -2 ; R=10 -1 ; А=1; В= 10; С=10 2 ; D=10 3 ; Е=10 4 ; F=10 5 . Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%. типоразмером 0603.

Таблица 5

Код Значение Код Значение Код Значение Код Значение
01 100 25 178 49 316 73 562
02 102 26 182 50 324 74 576
03 105 27 187 51 332 75 590
04 107 28 191 52 340 76 604
05 110 29 196 53 348 77 619
06 113 30 200 54 357 78 634
07 115 31 205 55 365 79 649
08 118 32 210 56 374 80 665
09 121 33 215 57 383 81 681
10 124 34 221 58 392 82 698
11 127 35 226 59 402 83 715
12 130 36 232 60 412 84 732
13 133 37 237 61 422 85 750
14 137 38 243 62 432 86 768
15 140 39 249 63 442 87 787
16 143 40 255 64 453 88 806
17 147 41 261 65 464 89 825
18 150 42 267 66 475 90 845
19 154 43 274 67 487 91 866
20 158 44 280 68 499 92 887
21 162 45 287 69 511 93 909
22 165 46 294 70 523 94 931
23 169 47 301 71 536 95 953
24 174 48 309 72 549 96 976

Примечание: Маркировки А и В — стандартные, маркировка С — внутрифирменная.

Дата публикации: 25.06.2003

Мнения читателей
  • Александр / 04.03.2019 — 11:16
    Подскажите какой резистор.Полоски:серая,красная,золотая,золотая,черная.В подборках нет
  • Игорь / 30.09.2018 — 13:02
    Резистор 20R0 это как?
  • Сергей / 17.11.2017 — 13:38
    На резисторе написаном 334 это я так понял 330 ком.?Правильно или нет?
  • Николай / 13.03.2016 — 12:34
    Подскажите номинал резистора:первая полоска оранжевая вторая и третья черные четвертая золотая
  • Михаил / 20.02.2016 — 23:45
    попытка №2 красный,красный,серебристый,золотой,черный.
  • Михаил / 20.02.2016 — 23:41
    пожалуйста подскажите номинал резисторов красный,красный,серебристый,золотой,черный __второй__оранжевый,оранжевый,серебристый,золотой,черный.
  • сергей / 21.01.2016 — 11:01
    чёрный коричневый чёрный серый (или серебреный) золотой помогите какой наминал
  • Андрей / 18.11.2015 — 19:47
    Подскажите номинал резистора имеющего синюю,чёрную,серебристую,болотистую, зеленую полосы. Не мог найти в справочниках. Спосибо!
  • Геннадий / 27.10.2015 — 09:26
    !!! Опечатка в 1-й таблице! Вместо K(E) должно быть R(E)
  • Фидан / 01.06.2015 — 19:24
    Какой номинал резистора с полосками коричневый черный серебристый золотистый черный?
  • Дмитрий / 24.04.2015 — 18:41
    А бывают резисторы в 0.04 Ом. Мне на Эбу на форд надо. Братва на форуме не уверена то-ли 0.4, то-ли 0.04Ом. Плоские четырёхногие такие. Родные подкоптились. ничего не видно
  • ИЛЬНУР / 23.04.2015 — 16:43
    КАК ВЫГЛЯДяТ СОПРОТИВЛЕНИЕ: 3,3 кОм. 100 Ом. 33 кОм
  • Нестеренко Татьяна / 20.02.2015 — 18:26
    нужно сопротивление 100ом как выглядит
  • Николай / 18.07.2014 — 15:08
    подскажите пожалуйста какое сопротивление у резистора с полосками красный, серый, черный, золотой, черный??
  • Эдуард / 18.07.2014 — 05:07
    у меня 6 вольтный аккумулятор диод 3 вольта. какой резистор мне нужен?
  • Иван / 31.03.2014 — 19:19
    На серовато-голубовато-беловатом резисторе пять полос симметрично краёв — коричневая, серая, серебристая, золотистая, зелёная. Если пять, то три — номинал, но из них серебристая, это что за цифра? Если номинал только две, то должно быть вроде как четыре полосы. Вряд ли надо начинать с зелёной, т.к. следующей будет золотистая. Так каков же номинал, кто знает?
  • виктор / 05.03.2014 — 12:06
    подскажите номинал резистора 750 е

Если с буквенными обозначениями в большинстве случаев можно разобраться без вспомогательных материалов, то с цветовой маркировкой достаточно сложно. Она представляет собой набор полосок или колец (фактически наносится по всей окружности корпуса элемента) разных цветов. Каждая из них несет в себе определенную информацию, например цифры, множитель, допуск. Они отличаются по цвету и каждый из них несет в себе определенную численную информацию.

Различают в зависимости от номинала и допуска по точности варианты цветовой маркировки, состоящие из разного количества меток, рассмотрим их подробнее. Узнать, как расшифровывается цветовая маркировка резисторов вы можете, используя наш онлайн калькулятор:

Коричневый

Оранжевый

Фиолетовый

Серебряный

Отсутствует

± 20% 10% 5% 2% 1% 0.5% 0.25% 0.1%

Помимо этого для расшифровки может быть использована таблица:

Маркировка из 3 полос говорит о том, что у резистора класс точности равен 20%, далее первая и вторая полосы – цифры, а третья – это множитель.

Внимание! Серебристые и золотые цвета не могут выступать в качестве цифр, обычно только в роли допуска и множителя. Это поможет найти левую и правую сторону резистора, чтобы правильно определить номинал. Не у всех резисторов первое кольцо сдвинуто в одну из сторон. Использование онлайн калькулятора поможет автоматизировать и ускорить процесс определения номинала резистора по цвету, вам остаётся лишь подобрать нужный по мощности для конкретной задачи.

Согласно таблице по цвету определяют числа и множители.

  • 4 полосная маркировка используется для обозначения резисторов с классом допуска 5-10%, он зашифрован в 4 полосе, три первых аналогично предыдущему.
  • 5 полос содержат больше информации о номинале, здесь первые 3 — это числа, 4 — множитель, а 5 — допуск.
  • К цветовой маркировке резисторов из 6 полос добавлен еще и температурный коэффициент, который характеризует степень изменения сопротивления к изменению температуры.

Стоит отметить, что наш калькулятор позволяет определить онлайн маркировки наиболее распространенных видов резисторов на 4 и 5 полос. 3-полосную вы легко можете определить по таблице, приведенной выше, а 6-полосные варианты встречаются очень редко.

Чтобы определить номинал вам нужно пройти три шага:

  1. Посмотреть на резистор и найти, откуда у него начинается маркировка.
  2. Ввести данные в онлайн калькулятор и указать класс точности.
  3. Если у вас возникли сомнения можете повторно ввести данные, но в обратной последовательности, возможно вы посмотрели на компонент не с правильной стороны.

Резистор и сопротивление

Резистор — пассивный электрический элемент, создающий электрическое сопротивление в электронных схемах. Резисторы можно найти практически во всех электронных устройствах. Они используются для различных целей, в частности, для ограничения тока в цепях, в качестве делителей напряжения, для обеспечения напряжения смещения для активных элементов электрических цепей, в качестве терминаторов (согласованных нагрузок) линий передачи, в резистивно-емкостных цепях в качестве времязадающего элемента… Список можно продолжать бесконечно.

Электрическое сопротивление резистора или любого проводника является мерой его противодействия протеканию электрического тока. В СИ сопротивление измеряется в омах. Сопротивление имеет практически любой материал кроме сверхпроводников, имеющих нулевое сопротивление. Подробнее о сопротивлении , удельном сопротивлении и проводимости .

Допустимое отклонение от номинального значения

Конечно, можно сделать резистор с очень точным значением сопротивления, однако он будет очень дорогим. К тому же, очень точные и дорогие резисторы бывают нужны достаточно редко, например, в качестве делителей напряжения в мультиметрах. Здесь мы поговорим о недорогих и не очень точных резисторах, используемых в электронных устройствах. В большинстве случаев точность ±20% вполне допустима. Для резистора сопротивлением 1 кОм это означает, что любой резистор с сопротивлением в диапазоне от 800 Ом до 1200 Ом будет считаться резистором 1 кОм. Допуск на некоторые особо критичные компоненты может быть ±1% или даже ±0.05%. В то же время следует отметить, что в наше время сложно найти резисторы с допуском 20%. Обычными являются 5-процентные и 1-процентные резисторы. Такие резисторы были дорогими 60 лет назад, во времена ламповых и первых транзисторных радиоприемников. Но те времена остались в далеком прошлом.

Рассеиваемая мощность

Если через резистор проходит электрический ток, электрическая энергия преобразуется в тепловую и резистор нагревается. Тепло рассеивается в окружающую среду. Причем, тепловая энергия должна быть передана в окружающую среду так, чтобы температура резистора и окружающих его элементов оставалась в пределах нормы. Мощность, выделяемая на резисторе, определяется по формуле:

Здесь V — напряжение в вольтах на резисторе сопротивлением R в омах, I — протекающий через резистор ток в амперах. Мощность, которую резистор может рассеивать без ухудшения параметров в течение длительного периода времени, называется предельной рассеиваемой мощностью . В общем случае, чем больше корпус резистора, тем большую мощность может он рассеивать. Выпускаются резисторы различной мощности и можно встретить резисторы от 0,01 Вт до сотен ватт. Углеродистые резисторы обычно выпускаются мощностью 0,125–2 Вт.

Ряды предпочтительных величин электронных компонентов

В начале XX века резисторы использовались главным образом в радиоприемниках и назывались вместе с другими компонентами радиодеталями. Сейчас это название относится ко всем элементам, применяемым в электронных схемах, которые к радио не имеют отношения и поэтому радиодетали стали называть электронными элементами компонентами (это, как всегда, калька с английского). Хотя это как сказать! В телефоне есть как минимум пять радиоприемников (для связи с базовой станцией, GPS/GLONASS, Wi-Fi, NFC, УКВ-приемник), но никто об этом не помнит и не считает телефон радиоприемным устройством. Но мы отвлеклись от темы.
Несмотря на то, что можно изготовить резистор с любым сопротивлением, удобнее выпускать ограниченное число компонентов, особенно если учесть, что каждый резистор имеет определенный допуск на номинал. Более точные резисторы стоят дороже, чем менее точные. Обычная логика показывает, что для стандартных значений удобно выбрать логарифмическую шкалу, с одинаковыми интервалами между стандартными значениями, которые определяются с учетом допустимого отклонение от номинала. Например, для точности ±10% имеет смысл для декады (интервала, в котором сопротивление изменяется от 1 до 10, от 10 до 100 и так далее) взять 12 значений: 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2, затем 10; 12; 15; 18; 22; 27; 33; 39; 47; 56; 68;82 и так далее. Эти значения называют рядами номиналов. Они стандартизированы в форме рядов E3–E192 и используются не только для резисторов, но также для конденсаторов, катушек индуктивности и стабилитронов. Каждый ряд (E3, E3, E6, E12, E24, E48, E96, и E192) разделяет декаду на 3, 6, 12, 24, 48, 96 и 192 стандартных значения. Отметим, что ряд E3 устарел и используется крайне редко.

Список значений номинальных рядов E6–E192

Значения E6 (допуск 20%):

1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8.

Значения E12 (допуск 10%):

1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2.

Значения E24 (допуск 5%):

Значения E48 (допуск 2%):

1,00; 1,05; 1,10; 1,15; 1,21; 1,27; 1,33; 1,40; 1,47; 1,54; 1,62; 1,69; 1,78; 1,87; 1,96; 2,05; 2,15; 2,26; 2,37; 2,49; 2,61; 2,74; 2,87; 3,01; 3,16; 3,32; 3,48; 3,65; 3,83; 4,02; 4,22; 4,42; 4,64; 4,87; 5,11; 5,36; 5,62; 5,90; 6,19; 6,49; 6,81; 7,15; 7,50; 7,87; 8,25; 8,66; 9,09; 9,53.

Значения E96 (допуск 1%):

1,00; 1,02; 1,05; 1,07; 1,10; 1,13; 1,15; 1,18; 1,21; 1,24; 1,27; 1,30; 1,33; 1,37; 1,40; 1,43; 1,47; 1,50; 1,54; 1,58; 1,62; 1,65; 1,69; 1,74; 1,78; 1,82; 1,87; 1,91; 1,96; 2,00; 2,05; 2,10; 2,15; 2,21; 2,26; 2,32; 2,37; 2,43; 2,49; 2,55; 2,61; 2,67; 2,74; 2,80; 2,87; 2,94; 3,01; 3,09; 3,16; 3,24; 3,32; 3,40; 3,48; 3,57; 3,65; 3,74; 3,83; 3,92; 4,02; 4,12; 4,22; 4,32; 4,42; 4,53; 4,64; 4,75; 4,87; 4,99; 5,11; 5,23; 5,36; 5,49; 5,62; 5,76; 5,90; 6,04; 6,19; 6,34; 6,49; 6,65; 6,81; 6,98; 7,15; 7,32; 7,50; 7,68; 7,87; 8,06; 8,25; 8,45; 8,66; 8,87; 9,09; 9,31; 9,53; 9,76.

Значения E192 (допуск 0.5% и точнее):

1,00; 1,01; 1,02; 1,04; 1,05; 1,06; 1,07; 1,09; 1,10; 1,11; 1,13; 1,14; 1,15; 1,17; 1,18; 1,20; 1,21; 1,23; 1,24; 1,26; 1,27; 1,29; 1,30; 1,32; 1,33; 1,35; 1,37; 1,38; 1,40; 1,42; 1,43; 1,45; 1,47; 1,49; 1,50; 1,52; 1,54; 1,56; 1,58; 1,60; 1,62; 1,64; 1,65; 1,67; 1,69; 1,72; 1,74; 1,76; 1,78; 1,80; 1,82; 1,84; 1,87; 1,89; 1,91; 1,93; 1,96; 1,98; 2,00; 2,03; 2,05; 2,08; 2,10; 2,13; 2,15; 2,18; 2,21; 2,23; 2,26; 2,29; 2,32; 2,34; 2,37; 2,40; 2,43; 2,46; 2,49; 2,52; 2,55; 2,58; 2,61; 2,64; 2,67; 2,71; 2,74; 2,77; 2,80; 2,84; 2,87; 2,91; 2,94; 2,98; 3,01; 3,05; 3,09; 3,12; 3,16; 3,20; 3,24; 3,28; 3,32; 3,36; 3,40; 3,44; 3,48; 3,52; 3,57; 3,61; 3,65; 3,70; 3,74; 3,79; 3,83; 3,88; 3,92; 3,97; 4,02; 4,07; 4,12; 4,17; 4,22; 4,27; 4,32; 4,37; 4,42; 4,48; 4,53; 4,59; 4,64; 4,70; 4,75; 4,81; 4,87; 4,93; 4,99; 5,05; 5,11; 5,17; 5,23; 5,30; 5,36; 5,42; 5,49; 5,56; 5,62; 5,69; 5,76; 5,83; 5,90; 5,97; 6,04; 6,12; 6,19; 6,26; 6,34; 6,42; 6,49; 6,57; 6,65; 6,73; 6,81; 6,90; 6,98; 7,06; 7,15; 7,23; 7,32; 7,41; 7,50; 7,59; 7,68; 7,77; 7,87; 7,96; 8,06; 8,16; 8,25; 8,35; 8,45; 8,56; 8,66; 8,76; 8,87; 8,98; 9,09; 9,20; 9,31; 9,42; 9,53; 9,65; 9,76; 9,88.

Маркировка резисторов

Большие резисторы, такие как показаны на этом рисунке, обычно маркируются цифрами и буквами и понять такую маркировку несложно. Однако, величину сопротивления непросто напечатать на маленьких резисторах (и других электронных компонентах), особенно цилиндрической формы, даже при использовании современных технологий нанесения маркировки. Поэтому в последние 100 лет для маркировки радиодеталей использовалась цветовая кодировка. Такая кодировка используется не только для резисторов, но также для конденсаторов, диодов, катушек индуктивности и других элементов.

Для маркировки резисторов используется до шести цветных полосок. Чаще используется код из четырех полосок, в котором первая и вторая полоски представляют первую и вторую значащую цифру, третья полоска кодирует множитель, а четвертая — допуск. Между третьей и четвертой полоской обычно имеется плохо различимый увеличенный зазор, который позволяет определить направление чтения кода — компоненты ведь симметричные! 20-процентные резисторы обычно маркируются только тремя полосками — там не указывается допуск. Их полоски обозначают цифру, цифру и множитель.

Для 2-процентных или более точных резисторов используют пять или более полосок, представляющих величину сопротивления. Последняя полоска в маркировке из шести полосок представляет температурный коэффициент сопротивления в частях на миллион на кельвин (ppm/K). На рисунке в верхней части страницы показан принцип цветовой маркировки.

Полоски считываются слева направо. Они обычно группируются ближе к левому концу элемента. Если между последней полоской и остальными полосками имеется зазор, он обычно показывать, что эта сторона элемента — правая. Также если имеется золотая или серебряная полоска, они всегда находятся на правой стороне. Когда значение по полоскам определено, сравните его с таблицей предпочтительных величин. Если значения там нет — попробуйте прочитать маркировку с другого конца. Обратите внимание: в этом калькуляторе цветовая кодировка соответствует международному стандарту IEC 60062:2016 ..

Нажмите на приведенные ниже примеры, чтобы посмотреть цветовую кодировку резисторов:

Цифровая маркировка

На поверхности относительно больших резисторов, предназначенных для поверхностного монтажа (англ. SMT — surface-mount technology или SMD — surface-mount device), а также на относительно больших резисторах с выводами для монтажа в отверстия для маркировки печатают цифры. В связи с ограниченным местом, эти цифры часто бывает трудно прочитать. Маркировка используется, в основном, при ремонте, так как в процессе производства резисторы и другие электронные элементы подаются в автоматы для монтажа на лентах, которые хорошо промаркированы. Многие резисторы вообще не имеют маркировки и после того, как автомат установил их на плату, единственным способом узнать их сопротивление является его измерение.

Для маркировки используется несколько систем: три или четыре цифры, две цифры и буква, три цифры и буква, код стандарта RKM, в котором буква, обозначающая единицу измерения, ставится на место десятичного разделителя. Если на элементе есть только три цифры, они представляют две значащие цифры номинала и множитель. Например, 103 на резисторе для поверхностного монтажа означает 10 × 10³ = 10 кОм.

Система из четырех цифр используется для маркировки резисторов высокой точности, например, для резисторов рядов E96 и E192. Пример кодировки: 2743 = 274 × 10³ = 274 кОм.

Для резисторов меньшего размера используется другая система. Например, для серии E96 используются две цифры и буква. Такая система позволяет сэкономить один знак по сравнению с системой из четырех цифр. Это связано с тем, что ряд E96 содержит менее 100 значений, которые могут быть представлены двумя цифрами, если их последовательно пронумеровать. То есть 01 — 100, 02 — 102, 03 — 105 и так далее. Буквой кодируют множитель. Отметим, что изготовители часто используют собственные, нестандартные системы маркировки. Поэтому лучшим способом определения сопротивления всегда является его измерение мультиметром.

В кодировке RKM буква, означающая единицу измерения сопротивления, помещается на место десятичного разделителя, так как запятая или точка могут не пропечататься или просто исчезнуть на элементах или на копиях документов. Кроме того, данный метод позволяет использовать меньше символов. Например, R22 или E22 означает 0,22 Ом, 2К7 означает 2,7 кОм и 1М5 означает 1,5 МОм.

Измерение сопротивления

Сопротивление можно измерить с помощью аналогового (со стрелкой) или цифрового омметра или мультиметра с функцией измерения сопротивления. Для измерения сопротивления присоедините резистор к щупам и считайте значение. Иногда можно приблизительно измерить сопротивление, не извлекая резистор из схемы. Однако перед таким измерением необходимо отключить питание и разрядить все конденсаторы.

Мультиметр используется не только для измерения сопротивления резисторов, но и для измерения контактного сопротивления различных переключающих элементов, например реле и выключателей. С помощью мультиметра можно, например, определить, что пора заменить кнопку компьютерной мышки. Для этого нужно аналоговым или цифровым мультиметром с аналоговой шкалой измерить контактное сопротивление. Аналоговая шкала полезна для диагностики или настройки, так как она выполняет роль стрелки и показывает мгновенные изменения сопротивления, которые на цифровом дисплее с мигающими сегментами сложно понять. Таким мультиметром можно легко обнаружить плохие контакты, например, повышенный дребезг контактов реле, подвергающегося вибрационным нагрузкам и требующего замены.

Arduino Подключение простейших датчиков часть 4

Рассмотренный в предыдущей части обзора встроенный АЦП микроконтроллера позволяет легко подключать к плате Arduino различные аналоговые датчики, которые преобразуют измеряемые физические параметры в электрическое напряжение.

Примером простейшего аналогового датчика может служить переменный резистор, подключённый к плате, как показано на рис. 1. Он может быть любого типа, например СП3-33-32 (рис. 2). Номинал резистора на схеме указан ориентировочно и может быть как меньше, так и больше. Однако следует помнить, что чем меньше сопротивление переменного резистора, тем больший ток он потребляет от источника питания микроконтроллера. А при сопротивлении источника сигнала (в данном случае переменного резистора) более 10 кОм АЦП микроконтроллера работает с большими ошибками. Учтите, что сопротивление переменного резистора как источника сигнала зависит от положения его движка. Оно равно нулю в его крайних положениях и максимально (равно четверти номинального сопротивления) в среднем положении.

Рис. 1. Схема подключения переменного резистора к плате

 

Рис. 2. СП3-33-32

 

Удобно использовать переменный резистор, когда требуется изменять параметр плавно, а не ступенями (дискретно). В качестве примера рассмотрим работу приведённой в табл. 1 программы, которая изменяет яркость свечения светодиода в зависимости от положения движка переменного резистора. Строка U = U/4 необходима в программе для того, чтобы преобразовать возвращаемое АЦП десятиразрядное двоичное число в восьмиразрядное, принимаемое в качестве второго операнда функцией analogWrite(). В рассматриваемом случае это делается делением исходного числа на четыре, что эквивалентно отбрасыванию двух младших двоичных разрядов.

Таблица 1. 

Переменный резистор соответствующей конструкции может служить датчиком угла поворота или линейного перемещения. Аналогично ему можно подключать многие радиоэлементы: фоторезисторы, терморезисторы, фотодиоды, фототранзисторы. Одним словом, приборы, электрическое сопротивление которых зависит от тех или иных факторов окружающей среды.

На рис. 3 изображена схема подключения к Arduino фоторезистора. При изменении освещённости меняется его электрическое сопротивление и соответственно напряжение на аналоговом входе платы Arduino. Указанный на схеме фоторезистор ФСК-1 можно заменить любым другим, например СФ2-1.

Рис. 3. Схема подключения к Arduino фоторезистора

 

В табл. 2 приведена программа, превращающая плату Arduino с подключённым к ней фоторезистором в простейший измеритель освещённости. Работая, она периодически измеряет падение напряжения на резисторе, включённом последовательно с фоторезистором, и передаёт результат в условных единицах через последовательный порт на компьютер. На экране отладочного терминала Arduino они будут отображены, как показано на рис. 4. Как видим, в определённый момент измеренное напряжение резко уменьшилось. Это произошло, когда ярко освещённый фотодиод был затенён непрозрачным экраном.

Таблица 2. 

 

Рис. 4. Изображение на экране отладочного терминала Arduino

 

Чтобы получать значения освещённости в люксах (стандартных единицах системы СИ), нужно умножать полученные результаты на поправочный коэффициент, но подобрать его придётся экспериментально, причём индивидуально для каждого фоторезистора. Для этого потребуется образцовый люксметр.

Фототранзистор [1] или фотодиод (рис. 5) подключают к Arduino подобным образом. Используя несколько светочувствительных приборов, можно сконструировать простейшую систему зрения для робота [2]. Можно и на новом техническом уровне реализовать многие известные широкому кругу радиолюбителей классические конструкции — кибернетическую модель ночной бабочки [3, c. 134-151] или модель танка, который движется на свет [4, c. 331, 332].

Рис. 5. Схема подключения фотодиода к Arduino

 

Аналогично фоторезистору подключают к Arduino терморезистор (рис. 6), который меняет своё электрическое сопротивление в зависимости от температуры. Вместо указанного на схеме терморезистора ММТ-4, основное достоинство которого — герметичный корпус, можно использовать практически любой другой, например, ММТ-1 или импортный.

Рис. 6. Схема подключения терморезистора к Arduino

 

После соответствующей калибровки [5, с. 231-255] подобный прибор можно применять для измерения температуры во всевозможных домашних метеостанциях, термостатах и тому подобных конструкциях [6].

Известно, что почти все светодиоды могут служить не только источниками света, но и его приёмниками — фотодиодами. Дело в том, что кристалл светодиода находится в прозрачном корпусе и поэтому его p-n переход доступен для света от внешних источников. К тому же корпус светодиода, как правило, имеет форму линзы, которая фокусирует внешнее излучение на этом переходе. Под его влиянием изменяется, например, обратное сопротивление p-n перехода.

Подключив светодиод к плате Arduino по схеме, изображённой на рис. 7, можно использовать один и тот же светодиод и по прямому назначению, и как фотодатчик [7]. Программа, иллюстрирующая такой режим, приведена в табл. 3. Её идея состоит в том, что сначала на p-n переход светодиода подают обратное напряжение, заряжая его ёмкость. Затем катод светодиода изолируют, конфигурируя как вход вывод Arduino, к которому он подключён. После этого программа измеряет зависящую от внешней освещённости продолжительность разрядки ёмкости p-n перехода светодиода его собственным обратным током до уровня логического нуля.

Рис. 7. Схема подключения светодиода к плате Arduino

Таблица 3

В приведённой программе переменная t описана как unsigned int — целое число без знака. Переменная такого типа, в отличие от обычной int, принимающей значения от -32768 до +32767, не использует свой старший двоичный разряд для хранения знака и может принимать значения от 0 до 65535.

Подсчёт времени разрядки программа выполняет в цикле while(digitalRead (K)!=0)t++. Этот цикл выполняется, всякий раз увеличивая значение t на единицу, пока истинно заключённое в скобки условие, т. е. пока напряжение на катоде светодиода не опустилось до низкого логического уровня.

Иногда требуется, чтобы робот не просто получал информацию об освещённости поверхности, по которой движется, но и мог определить её цвет. Реализуют датчик цвета подстилающей поверхности, освещая её поочерёдно светодиодами разного цвета свечения и сравнивая с помощью фотодиода уровни отражённых от неё при разном освещении сигналов [8]. Схема соединения элементов датчика цвета с платой Arduino показана на рис. 8, а обслуживающая его программа — в табл. 4.

Рис. 8. Схема соединения элементов датчика цвета с платой Arduino

 

Таблица 4

Процедура измерения принимаемых фотодиодом при разном освещении поверхности сигналов повторяется многократно, а получаемые результаты накапливаются, чтобы исключить случайные ошибки. Затем программа выбирает наибольшее из накопленных значений. Это позволяет грубо судить о цвете поверхности. Для более точного определения цвета необходимо усложнить обработку результатов, учитывая не только наибольший из них, но и его соотношение с меньшими. Необходим также учёт реальной яркости светодиодов разного цвета свечения, а также спектральной характеристики применённого фотодиода.

Пример конструкции датчика цвета из четырёх светодиодов и фотодиода показан на рис. 9. Оптические оси светодиодов и фотодиода должны сходиться в одной точке на исследуемой поверхности, а сами приборы расположены максимально близко к ней, чтобы свести к минимуму влияние посторонней засветки.

Рис. 9. Пример конструкции датчика цвета из четырёх светодиодов и фотодиода

 

Собранный датчик требует тщательной индивидуальной калибровки на поверхностях разного цвета. Она сводится к подборке коэффициентов, на которые следует умножать перед сравнением результаты измерения, полученные при разном освещении. Оснащённый таким датчиком робот можно научить выполнять интересные алгоритмы движения. Например, он сможет передвигаться по рабочему полю одного цвета, не нарушая границ «запретных» зон, выкрашенных в другой цвет.

Рассмотренные в статье программы можно найти здесь.

Литература

1. Холостов К. Огород на подоконнике. — Левша, 2014, № 11, с. 12-14.

2. Холостов К. Не удивляйтесь: робот — это просто. — Левша, 2012, № 11, с. 12-14.

3. Отряшенков Ю. М. Юный кибернетик. — М.: Детская литература, 1978.

4. Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. — М.: Радио и связь, 1992.

5. Ревич Ю. Занимательная электроника. — СПБ.: БХВ-Петербург, 2007.

6. Холостов К. Регулируем температуру. — Левша, 2013, № 8, с. 12-14; № 9, с. 12-14.

7. Практическое программирование Arduino/CraftDuino — Сенсор на светодиоде. — URL: http://robocraft.ru/blog/arduino/70. html (22.06.16).

8. Самодельный датчик цвета. — URL: http://robocraft.ru/blog/sensor/395.html (22.06.16).

Автор: Д. Лекомцев, г. Орёл

Nothing found for Wp-Content Uploads 2018 06 Re_Ip535-1V%2520Electricheskaya%2520Shema_11 2013 Pdf

Оборудование ЗАО НПК «Эталон» сертифицировано в СДС …

Уважаемые партнёры, взрывозащищенное оборудование «НПК «Эталон» успешно прошло испытания на соответствие требованиям промышленной безопасности ПАО Газпром и сертифицировано в систе…

Благодарим за посещение нашего стенда

СДС ИНТЕРГАЗСЕРТ…

Результаты оценки производства ЗАО НПК «Эталон» В рамках договора на подтверждение соответствия продукции в системе добровольной сертификации ИНТЕРГАЗСЕРТ признаны положительными. Продукция «НПК «Эталон» подтвердила все требования, предъявляемые ГОСТ Р 53325-2012. На 05.11.2020 с…

Декларация на ТР ЕАЭС 037/2016…

ЗАО НПК «Эталон» оформлена декларация на извещатели пожарные взрывозащищенные на соответствие требованиям об ограничении применения опасных веществ в изделии электротехники и радиоэлектроники….

Новые схемы подключения оповещателей…

Уважаемые заказчики! Сообщаем об изменении схем подключения оповещателей световых ЕхОППС-1В и звуковых ЕхОППЗ-2В с питанием постоянным током 12В. Выпуск изделий с новой схемотехникой запланирован на начало 2020г. За более подробной информацией о сроках и изменениях просьба обр…

Цифровые датчики давления «Эталон-17″…

Обзор отечественных производителей цифровых датчиков давления, которые не только создали интересный и перспективный продукт, но и закрепились с ним на рынке, сумев вывести в серийное производство и составить конкуренцию зарубежным приборам. Опубликовано — Отраслевой научно-те…

ЗАО НПК «ЭТАЛОН» награждено Почетной грамотой ПАО «О…

ЗАО НПК «ЭТАЛОН» награждено Почетной грамотой ПАО «ОДК-Сатурн» за значительный вклад в реализацию опытно-конструкторских работ шифр «М90ФР» и шифр «М70ФРУ реверс», выполненных в рамках реализации программы «Ускоренное развитие оборонно-промышленного комплекса «Государственной пр…

ЕхИП535-1В класса В…

С 1 февраля 2018 года извещатели пожарные взрывозащищенные ЕхИП535-1В выпускаются по классу В согласно ГОСТ 53325-2012….

Оборудование ЗАО НПК «ЭТАЛОН» в проекте «Сахалин-2″…

По итогам проведения квалификационного отбора российских производителей и поставщиков нефтегазового оборудования для строительства третьей технологической линии завода СПГ в рамках нефтегазового проекта «Сахалин-2» ЗАО НПК «Эталон» включено в список рекомендованных производителей…

ТСП-8040 и Дон-17 в систему КСУ ТС «Manager-300″…

Датчики давления и термопреобразователь сопротивления ТСП-8040 применены в корабельной системе управления техническими средствами «Manager-300» разработанной АО «Морские Навигационные Системы». Свидетельство о типовом одобрении морского регистра…

Новый этап партнёрства с ГК ЭРВИСТ…

Группа компаний ЭРВИСТ и НПК «Эталон» заключили новый договор о сотрудничестве, консигнационном складе и совместной разработке и продвижении продукции. Группа компаний ЭРВИСТ – ведущий поставщик оборудования систем безопасности во взрывозащищенном и специальных исполнениях …

Новая конструкция ручных извещателей….

В связи с требованиями ГОСТ 53325-2012 в части ручных извещателей ЗАО НПК «ЭТАЛОН» были разработаны приборы в новой конструкции: 1) извещатель ручной ЕхИП535-1В 2) устройство дистанционного пуска ЕхУДП1, ЕхУДП2 (на фото) Конструктивные особенности: 1) Соответствие классу В — …

Датчики давления Дон17М в составе азотных станций…

Датчики давления Дон-17М производства ЗАО НПК «Эталон» теперь в составе высокотехнологичных азотных станций модульного типа для выделения азота в газообразном виде из атмосферного воздуха. Установки данной категории представляют единый блок-бокс, внутри которого расположено необ…

Получен новый патент на полезную модель…

Извещатель пожарный ручной, содержащий корпус, в полости которого размещены, схемная плата с выключателем с подпружиненным нажимным элементом и подключенными к схемной плате электрическими контактами и приводным механизмом. Читать полностью…

Новая статья в разделе «Публикации» для материалов…

Ввод в действие новой редакции ГОСТ Р 53325-2012 в части требований к извещателям пожарным ручным вызывает у разработчиков данных изделий немало вопросов. Читать статью…

Предварительный усилитель на лампе 6Ж32П

Этот модуль предварительного усилителя с входным коммутатором был разработан французом  JL.  Vandersleyen для совместной работы с аудиофильскими усилителями мощности любого уровня. Он реализован на  пентоде 6Ж32П (аналог EF86), позволяет подключить до четырёх источников сигнала  и обеспечивает усиление в  16 дБ. Небольшая отключаемая НЧ-коррекция позволяет компенсировать влияние помещения прослушивания.

Внешний вид конструкции показан на рисунке:

(Увеличение по клику)

Технический характеристики усилителя:

Полоса частот (при неравномерности 1дБ)  10 Гц — 100 кГц
Полоса частот (при неравномерности 0,1дБ)   20 Гц — 50 кГц
Активная коррекция  (см. описание) + 3 дБ на 50 Гц
Время нарастания  <2 мксек
Искажения <0,1% при амплитуде сигнала 1 В в полосе 100 Гц — 10 кГц (на частоте 1 кГц типичное значение 0,03%)
Максимальный выходной сигнал ~30 В при искажениях до 2% (THD)
Глубина обратной связи — 18 дБ
Соотношение сигнал / шум> 90 дБ
Входное сопротивление 50 кОм
Выходное сопротивление непосредственно усилителя — 5кОм
Выходное сопротивление схемы — потенциометр 100K с логарифмической характеристикой
Разделение каналов > 50 дБ
Входы — RCA
Питание: 6V — 400 мА / 320 В постоянного тока — 7 мА
Размеры 135 х 100 х 30 мм

Благодаря довольно компактным размерам, блок может быть встроен в шасси готового усилителя или использоваться как самостоятельное устройство (с внешним блоком питания).

На рисунке 1 показан принцип работы каскада усиления.

Часть выходного сигнала подается обратно — на вход, в противофазе, для жесткого контроля коэффициента усиления схемы. Таким образом, отрицательная обратная связь глубиной 18 дБ снижает общий коэффициент усиления с +34 дБ до +16 дБ при одновременном снижении собственных искажений каскада.
Из-за уменьшения влияния RC-цепи обратной связи (C11, R31) на низких частотах, усиление схемы в этом диапазоне возрастает. При указанных значениях в 220 кОм и 3,3 нФ обеспечиваются прирост усиления на 3 дБ для частот ниже 100 Гц.(см. далее по тексту)

Предварительный усилитель реализован на пентоде 6Ж32П, который разрабатывался специально для применения во входных каскадах магнитофонов и отличается низким микрофонным эффектом и высокой линейностью.

Характеристика лампы имеет отличную линейность  при напряжении смещения -3 В, и анодном напряжении от 50 В постоянного тока, напряжение на второй сетке  180В, на третьей — 0 В (характеристика выделена красным):

(Увеличение по клику)

Принципиальная схема

Схема предварительного усилителя показана на рисунке:

(Увеличение по клику)

Один из четырёх входов выбирается галетным переключателем S1. На схеме не указаны номиналы резисторов R1, R5, R9, R13, они выбираются, исходя из требуемой чувствительности входа.
Входное сопротивление усилителя составляет 50 кОм. Относительно низкое входное сопротивление лампы за счёт отрицательной обратной связи уменьшается ещё больше. Потому входное сопротивление схемы определяется в основном номиналом резистора R19.

Собственное усиление лампы 50, за счёт обратной связи уменьшается до 6,5.
Собственные искажения лампы за счёт ООС снизились до 0,03% при амплитуде сигнала 1В на выходе.

Обратите внимание, что собственный шум лампы, за счёт обратной связи не уменьшается, но при выбранных режимах получаются очень низким: отношение сигнал / шум превышает 90 дБ.

В цепь обратной связи добавлена RC-цепь, чтобы компенсировать потерю усиления на низких частотах, которая обычно возникает из-за недостаточного объёма помещения прослушивания. Как  указывалось в начале статьи, подъём составляет 3 дБ для частот ниже 100Гц.

Если подобная функция вам не нужна, элементы C11-C12, D1, K1-K2 можно не устанавливать, а резисторы R31-R32 заменить перемычками.

Установка регулятора громкости на выходе предварительного усилителя является оптимальной для минимизации
соотношения сигнал / шум. При этом риск ввести каскад в режим ограничения исключён, так как для получения максимальной амплитуды сигнала на выходе в 30 В нужен входной сигнал амплитудой 4,6В! (редкий источник способен выдать)

Питание предварительного усилителя.

Напряжение накала ламп подается на контакты на печатной плате. Благодаря этому можно скоммутировать нити накала параллельно, тогда потребуется напряжение 6-6,3 В при токе потребления 400 мА. Или можно соединить нити накала обеих ламп последовательно, тогда потребуется напряжение 12В с током 200мА…

По анодному напряжению усилитель потребляет 7 мА. Если пересчитать номинал резистора R33, можно запитывать усилитель напряжением  от 300 до 320 В постоянного тока.

Для включения НЧ-коррекции требуется  напряжение +24 В постоянного тока для управления двумя 12-вольтовыми реле.

Конструкция предварительного усилителя

Печатные платы

Все элементы схемы, включая входные разъёмы, реле, галетный переключатель, регулятор громкости монтируются на печатных платах.  (рис. 5). Все соединения выполнены на разъёмах, за исключением цепей накала, которые запаиваются непосредственно в плату.

Основная плата

Монтажная плата не имеет особенностей, на ней смонтированы все элементы схемы. Сначала запаиваются 7 контактов 1,3 мм (см. фото конструкции) ,  затем тринадцать перемычек. Остальные остальные элементы устанавливаются в порядке номеров схемы, последними монтируются потенциометр и галетный переключатель.
Общий провод (земля) подключается между двумя двойными входными разъемами RCA.

Вид платы со стороны проводников:

(Увеличение по клику)

Расположение элементов на плате:

(Увеличение по клику)

Плата ламп

Плата впаивается в основную плату усилителя посредством 5-мм контактов под углом 90 градусов.
Чертёж платы представлен на рисунке ниже:

Расположение элементов на плате ламп показано на рисунке:

Включение

Для проверки усилителя потребуется блок питания на 6 или 12 В для цепей накала и 320 В для анодного напряжения.
При первом включении высокое напряжение желательно подавать от регулируемого источника.
Контрольные значения напряжений указаны на схеме.
При подаче на вход сигнала амплитудой 300 мВ на выходе должен быть сигнал амплитудой около 2 В.

Для проверки НЧ-коррекции потребуется источник +24В.
При включенной коррекции подъём сигнала  частотой 60Гц должен составлять 3 дБ.

Результаты измерений

Результаты измерений представлены на осциллограммах ниже.

Реакция усилителя на импульсный сигнал показывает его хорошую устойчивость и малое время нарастания фронтов:

(Увеличение по клику)

Частота среза составляет около 140  кГц  при спаде -1дБ.
Уровень искажений при уровне сигнала 1 В меньше чем 0,03%.
Спектральное распределение гармоник и шумов представлены на спектрограммах:

(Увеличение по клику)

Обратите внимание, что в спектре доминирует вторая гармоника. При этом её уровень ниже -70 дБ, что исключает «бархатистый» окрас (свойственный ламповым усилителям, так называемый, тёплый звук) сигнала.
Задача любого усилителя — усиливать сигнал, не внося в него каких-либо изменений.
Этот усилитель с этим справляется отлично!

Общий уровень шумов усилителя до регулятора громкости составляет -90 дБ.

На графике показана АЧХ при включенной цепи НЧ-коррекции:

(Увеличение по клику)

Обратите внимание на низкое влияние коррекции на АЧХ и ФЧХ усилителя. Темброблок Бэксандэла (довольно классическая схема) имеет гораздо большее влияние на выходной сигнал.

Детали конструкции.

Резисторы:
R1, R2, R5, R6, R9. R10, R13, R14: подбираются по необходимой чувствительности входов (или перемычки)
R3, R4, R7, R8, R11, R12, R15, R16, R17, R18: 470 кОм / 0,5 Вт / 1%
R19, R20: 47кОм/1/0,5Вт/1%
R21, R22: 150 кОм / 2 Вт/ 5%
R23, R24: 100 кОм/2 Вт / 5%
R25, R26: 47 кОм/2 Вт / 5%
R27, R28: 1,2кОм/1/0,5Вт/1%
R29, R30: 360 кОм /0,5Вт/ 1%
R31, R32: 220 кОм / 0,5 Вт / 1%
R33 1 кОм/2 Вт/ 5%

Конденсаторы

C1, C2: 1мкФ/50 В / 5 мм,
C3, C4: 1 мкФ / 250 В / 5 мм,
C5, C6: 0,1мкФ/50 В/ 5 мм
C7, C8: 100мкФ/ 6,3 В/ 3, 5 мм,
С9, С10: 470 нФ / 400 В / 15 мм C11,
C12: 3,3 нФ / 100 В / 5 мм
C13: 10 мкФ/400 В/ 5 мм

Разное:

Лампа: V1, V2 — 6Ж32П (EF86)
Диоды:  D1 -1N4007
Переменный резистор: P1- 100 кОм (Log/ALPS)
Реле:  K1, K2 —  SIL / Meder SIL12-1A72-71L
Галетный переключатель: S1 —  5P/2C /Lorlin PT6422
Тумблер: S2 — NKK B12AH
Разъёмы: RCA (сдвоенный) — 2шт., RCA (одинарный) — 1шт.

Заключение

Предварительный усилитель на лампе 6Ж32П получился абсолютно прозрачным для звука, не вносящим ламповой «теплоты» и «бархотистости», со стабильным коэффициентом усиления и низким уровнем шумов.

Небольшая НЧ-коррекция позволяет компенсировать ослабление сигнала в низкочастотной области помещением прослушивания, а компактные размеры конструкции позволяют встроить её в уже готовый усилитель.

Статья подготовлена по материалам журнала Electronique Pratique.

Удачного творчества!

 


21.1 Последовательные и параллельные резисторы — College Physics: OpenStax

На рисунке 3 показаны резисторы , подключенные параллельно , подключенные к источнику напряжения. Резисторы включены параллельно, когда каждый резистор подключен непосредственно к источнику напряжения с помощью соединительных проводов с незначительным сопротивлением. Таким образом, к каждому резистору приложено полное напряжение источника.

Каждый резистор потребляет такой же ток, как если бы он один был подключен к источнику напряжения (при условии, что источник напряжения не перегружен).Например, автомобильные фары, радио и т. Д. Подключены параллельно, так что они используют полное напряжение источника и могут работать полностью независимо. То же самое и в вашем доме, или в любом другом здании. (См. Рис. 3 (b).)

Чтобы найти выражение для эквивалентного параллельного сопротивления [латекс] \ boldsymbol {R _ {\ textbf {p}}} [/ latex], давайте рассмотрим протекающие токи и их связаны с сопротивлением. Поскольку каждый резистор в цепи имеет полное напряжение, токи, протекающие через отдельные резисторы, составляют [латекс] \ boldsymbol {I_1 = \ frac {V} {R_1}} [/ latex], [латекс] \ boldsymbol {I_2 = \ frac {V} {R_2}} [/ latex] и [latex] \ boldsymbol {I_3 = \ frac {V} {R_3}} [/ latex].Сохранение заряда подразумевает, что полный ток [латекс] \ boldsymbol {I} [/ latex], производимый источником, является суммой этих токов:

[латекс] \ boldsymbol {I =} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_1}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_2}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_3}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {= V} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {(\ frac { 1} {R_1}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_2}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [ / latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_3})}.[/ latex]

[латекс] \ boldsymbol {I =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_p}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {= V} [/ латекс ] [latex] \ boldsymbol {(\ frac {1} {R_p})}. [/ latex]

Члены в скобках в последних двух уравнениях должны быть равны. Если обобщить на любое количество резисторов, общее сопротивление [латекс] \ boldsymbol {R_p} [/ latex] параллельного соединения связано с отдельными сопротивлениями соотношением

[латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_p}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_1}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_2}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_3}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+ \ cdots} [/ latex]

Это соотношение приводит к общему сопротивлению [латекс] \ boldsymbol {R_p} [/ latex], которое меньше наименьшего из отдельных сопротивлений.(Это видно в следующем примере.) При параллельном подключении резисторов от источника течет больше тока, чем протекает по любому из них по отдельности, поэтому общее сопротивление ниже.

Пример 2: Расчет сопротивления, тока, рассеиваемой мощности и выходной мощности: анализ параллельной цепи

Пусть выходное напряжение батареи и сопротивления в параллельном соединении на рисунке 3 будут такими же, как и в ранее рассмотренном последовательном соединении: [латекс] \ boldsymbol {V = 12.0 \; \ textbf {V}} [/ latex], [latex] \ boldsymbol {R_1 = 1.00 \; \ Omega} [/ latex], [latex] \ boldsymbol {R_2 = 6.00 \; \ Omega} [/ латекс ] и [латекс] \ boldsymbol {R_3 = 13.0 \; \ Omega} [/ latex]. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите полный ток. (c) Рассчитайте токи в каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться общему выходному току источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Стратегия и решение для (а)

Общее сопротивление для параллельной комбинации резисторов находится с помощью следующего уравнения. Ввод известных значений дает

[латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_p}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_1}} [/ латекс ] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_2}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol { \ frac {1} {R_3}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {=} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {\ frac {1} {1.00 \; \ Omega}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {\ frac {1} {6.00 \; \ Omega}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {13.0 \; \ Omega}}. [/ latex]

Таким образом,

[латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {R_p}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1.00} {\ Omega}} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {0.1667} {\ Omega}} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {+} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {0.07692} {\ Omega}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1.2436} {\ Omega}} [/ латекс]

(Обратите внимание, что в этих вычислениях каждый промежуточный ответ отображается с дополнительной цифрой.)

Мы должны перевернуть это, чтобы найти полное сопротивление [латекс] \ boldsymbol {R_p} [/ latex]. Это дает

[латекс] \ boldsymbol {R_p =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {1.2436}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ Omega = 0.8041 \; \ Omega}. [ / латекс]

Общее сопротивление с правильным количеством значащих цифр составляет [латекс] \ boldsymbol {R_p = 0.804 \; \ Omega} [/ latex]

Обсуждение для (а)

[латекс] \ boldsymbol {R_p} [/ latex], как и предполагалось, меньше минимального индивидуального сопротивления.

Стратегия и решение для (b)

Полный ток можно найти из закона Ома, заменив полное сопротивление [латекс] \ boldsymbol {R_p} [/ latex]. Это дает

[латекс] \ boldsymbol {I =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_p}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {12.0 \; \ textbf {V}} {0.8041 \; \ Omega}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {= 14.92 \; \ textbf {A}} [/ latex]

Обсуждение для (б)

Ток [latex] \ boldsymbol {I} [/ latex] для каждого устройства намного больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно (см. Предыдущий пример).Схема с параллельным соединением имеет меньшее общее сопротивление, чем резисторы, включенные последовательно.

Стратегия и решение для (c)

Отдельные токи легко вычислить по закону Ома, поскольку каждый резистор получает полное напряжение. Таким образом,

[латекс] \ boldsymbol {I_1 =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_1}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {12.0 \; \ textbf {V}} {1.00 \; \ Omega}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {= 12.0 \; \ textbf {A}}. [/ Latex]

Аналогично

[латекс] \ boldsymbol {I_2 =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_2}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {12.0 \; \ textbf {V}} {6.00 \; \ Omega}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {= 2.00 \; \ textbf {A}} [/ latex]

и

[латекс] \ boldsymbol {I_3 =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {V} {R_3}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {12.0 \; \ textbf {V}} {13.0 \; \ Omega}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {= 0.92 \; \ textbf {A}}. [/ Latex]

Обсуждение для (c)

Общий ток складывается из отдельных токов:

[латекс] \ boldsymbol {I_1 + I_2 + I_3 = 14.92 \; \ textbf {A}}. [/ Latex]

Это соответствует сохранению заряда.

Стратегия и решение для (d)

Мощность, рассеиваемую каждым резистором, можно найти с помощью любого из уравнений, связывающих мощность с током, напряжением и сопротивлением, поскольку все три известны.2} {13.0 \; \ Omega}} [/ latex] [latex] \ boldsymbol {= 11.1 \; \ textbf {W}}. [/ Latex]

Обсуждение для (д)

Мощность, рассеиваемая каждым резистором параллельно, значительно выше, чем при последовательном подключении к тому же источнику напряжения.

Стратегия и решение для (e)

Общую мощность также можно рассчитать несколькими способами. Выбирая [латекс] \ boldsymbol {P = IV} [/ latex] и вводя общий ток, получаем

[латекс] \ boldsymbol {P = IV = (14.92 \; \ textbf {A}) (12.0 \; \ textbf {V}) = 179 \; \ textbf {W}}. [/ Latex]

Обсуждение для (e)

Суммарная мощность, рассеиваемая резисторами, также 179 Вт:

[латекс] \ boldsymbol {P_1 + P_2 + P_3 = 144 \; \ textbf {W} + 24.0 \; \ textbf {W} + 11.1 \; \ textbf {W} = 179 \; \ textbf {W}}. [/ латекс]

Это соответствует закону сохранения энергии.

Общее обсуждение

Обратите внимание, что как токи, так и мощность при параллельном подключении больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно.

21.1 Последовательные и параллельные резисторы — College Physics

Большинство схем имеет более одного компонента, называемого резистором, который ограничивает поток заряда в цепи. Мера этого предела для потока заряда называется сопротивлением. Простейшие комбинации резисторов — это последовательное и параллельное соединение, показанное на рисунке 21.2. Общее сопротивление комбинации резисторов зависит как от их индивидуальных значений, так и от способа их подключения.

Рисунок 21.2 (а) Последовательное соединение резисторов. (б) Параллельное соединение резисторов.

Резисторы серии

Когда резисторы включены последовательно? Резисторы включены последовательно всякий раз, когда поток заряда, называемый током, должен проходить через устройства последовательно. Например, если ток течет через человека, держащего отвертку, в землю, то R1R1 размером 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {} на рисунке 21.2 (a) может быть сопротивлением вала отвертки, R2R2 размер 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} сопротивление его ручки, R3R3 размер 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {} сопротивление тела человека и R4R4 размер 12 {R rSub { размер 8 {4}}} {} сопротивление ее туфель.

На рисунке 21.3 показаны резисторы, последовательно подключенные к источнику напряжения. Кажется разумным, что полное сопротивление является суммой отдельных сопротивлений, учитывая, что ток должен проходить через каждый резистор последовательно. (Этот факт был бы преимуществом для человека, желающего избежать поражения электрическим током, который мог бы уменьшить ток, надев обувь с резиновыми подошвами с высоким сопротивлением. прибор, уменьшающий рабочий ток.)

Рисунок 21.3 Три резистора, подключенных последовательно к батарее (слева), и эквивалентное одиночное или последовательное сопротивление (справа).

Чтобы убедиться, что последовательно включенные сопротивления действительно складываются, давайте рассмотрим потерю электроэнергии, называемую падением напряжения, в каждом резисторе на рисунке 21.3.

Согласно закону Ома падение напряжения VV размером 12 {V} {} на резисторе при протекании через него тока рассчитывается по формуле V = IRV = IR, размер 12 {V = ital «IR»} { }, где размер II 12 {I} {} равен току в амперах (A), а размер RR 12 {R} {} — сопротивление в омах ΩΩ размер 12 {слева (% OMEGA справа)} {}.Другой способ представить это: VV размером 12 {V} {} — это напряжение, необходимое для протекания тока II размером 12 {I} {} через сопротивление RR размером 12 {R} {}.

Таким образом, падение напряжения на R1R1 размером 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {} составляет V1 = IR1V1 = IR1 размер 12 {V rSub {размер 8 {1}} = ital «IR» rSub {size 8 { 1}}} {}, что для R2R2 размера 12 {R rSub {size 8 {2}}} {} V2 = IR2V2 = IR2 size 12 {V rSub {size 8 {2}} = ital «IR» rSub { размер 8 {2}}} {}, а в R3R3 размер 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {} равен V3 = IR3V3 = IR3 размер 12 {V rSub {size 8 {3}} = ital » IR «rSub {size 8 {3}}} {}.Сумма этих напряжений равна выходному напряжению источника; то есть

V = V1 + V2 + V3. V = V1 + V2 + V3. размер 12 {V = V rSub {размер 8 {1}} + V rSub {размер 8 {2}} + V rSub {размер 8 {3}}} {}

21,1

Это уравнение основано на сохранении энергии и сохранение заряда. Электрическая потенциальная энергия может быть описана уравнением PE = qVPE = qV size 12 {ital «PE» = ital «qV»} {}, где qq size 12 {q} {} — электрический заряд, а размер VV 12 {V} {} — напряжение. Таким образом, энергия, подаваемая источником, равна qVqV размером 12 {ital «qV»} {}, а энергия, рассеиваемая резисторами, равна

. qV1 + qV2 + qV3.qV1 + qV2 + qV3. размер 12 {ital «qV» rSub {size 8 {1}} + ital «qV» rSub {size 8 {2}} + ital «qV» rSub {size 8 {3}}} {}

21,2

Подключения: Законы о сохранении

Вывод выражений для последовательного и параллельного сопротивления основан на законах сохранения энергии и сохранения заряда, которые утверждают, что общий заряд и полная энергия постоянны в любом процессе. Эти два закона непосредственно участвуют во всех электрических явлениях и будут многократно использоваться для объяснения как конкретных эффектов, так и общего поведения электричества.

Эти энергии должны быть равны, потому что в цепи нет другого источника и другого назначения для энергии. Таким образом, qV = qV1 + qV2 + qV3qV = qV1 + qV2 + qV3 размер 12 {ital «qV» = ital «qV» rSub {size 8 {1}} + ital «qV» rSub {size 8 {2}} + ital «qV» rSub {размер 8 {3}}} {}. Заряд qq размером 12 {q} {} отменяется, давая V = V1 + V2 + V3V = V1 + V2 + V3 размер 12 {V = V rSub {размер 8 {1}} + V rSub {размер 8 {2}} + V rSub {размер 8 {3}}} {}, как указано. (Обратите внимание, что одинаковое количество заряда проходит через батарею и каждый резистор за заданный промежуток времени, поскольку нет емкости для хранения заряда, нет места для утечки заряда и заряд сохраняется.)

Теперь замена значений отдельных напряжений дает

V = IR1 + IR2 + IR3 = I (R1 + R2 + R3). V = IR1 + IR2 + IR3 = I (R1 + R2 + R3). размер 12 {V = ital «IR» rSub {size 8 {1}} + ital «IR» rSub {size 8 {2}} + ital «IR» rSub {size 8 {3}} = I \ (R rSub { размер 8 {1}} + R rSub {размер 8 {2}} + R rSub {размер 8 {3}} \)} {}

21,3

Обратите внимание, что для эквивалентного одиночного последовательного сопротивления RsRs мы имеем

. означает, что полное или эквивалентное последовательное сопротивление RsRs трех резисторов равно Rs = R1 + R2 + R3Rs = R1 + R2 + R3 размер 12 {R rSub {размер 8 {s}} = R rSub {размер 8 {1}} + R rSub {размер 8 {2}} + R rSub {размер 8 {3}}} {}.

Эта логика действительна в общем для любого количества резисторов, включенных последовательно; таким образом, полное сопротивление RsRs последовательного соединения составляет

Rs = R1 + R2 + R3 + …, Rs = R1 + R2 + R3 + …, размер 12 {R rSub {size 8 {s}} = R rSub { размер 8 {1}} + R rSub {размер 8 {2}} + R rSub {размер 8 {3}} + «.» «.» «.» } {}

21,5

как предложено. Поскольку весь ток должен проходить через каждый резистор, он испытывает сопротивление каждого, а последовательно соединенные сопротивления просто складываются.

Пример 21.1

Расчет сопротивления, тока, падения напряжения и рассеиваемой мощности: анализ последовательной цепи

Предположим, что выходное напряжение батареи на рисунке 21.3 составляет 12,0 В 12,0 В, размер 12 {«12» «.» 0`V} {}, а сопротивления равны R1 = 1,00ΩR1 = 1,00Ω размер 12 {R rSub {size 8 {1}} = 1 «.» «00»% OMEGA} {}, R2 = 6,00 Ом R2 = 6,00 Ом размер 12 {R rSub {размер 8 {2}} = 6 дюймов «. «00»% OMEGA} {}, и R3 = 13,0 Ом R3 = 13,0 Ом размер 12 {R rSub {размер 8 {3}} = «13» «.» 0% OMEGA} {}. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите ток.(c) Рассчитайте падение напряжения на каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться выходному напряжению источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Стратегия и решение для (а)

Общее сопротивление — это просто сумма отдельных сопротивлений, определяемая следующим уравнением:

Rs = R1 + R2 + R3 = 1,00 Ом + 6,00 Ом + 13,0 Ом = 20,0 Ом. Rs = R1 + R2 + R3 = 1,00 Ом + 6.00 Ом + 13,0 Ом = 20,0 Ом.

21,6

Стратегия и решение для (b)

Ток определяется по закону Ома, V = IRV = IR, размер 12 {V = ital «IR»} {}. Ввод значения приложенного напряжения и общего сопротивления дает ток для цепи:

I = VRs = 12,0 В 20,0 Ом = 0,600 AI = VRs = 12,0 В 20,0 Ом = 0,600 A. Размер 12 {I = {{V} больше {R rSub {size 8 {s}}}} = {{» 12 «». » 0 «V»} больше {«20» «.» «0»% OMEGA}} = 0 «.» «600» «A»} {}

21,7

Стратегия и решение для (c)

Падение напряжения — или IRIR размера 12 {ital «IR»} {} — в резисторе определяется законом Ома.Ввод тока и значения первого сопротивления дает

. V1 = IR1 = (0,600 A) (1,0 Ом) = 0,600 В. V1 = IR1 = (0,600 A) (1,0 Ом) = 0,600 В. размер 12 {V rSub {размер 8 {1}} = ital «IR» rSub {size 8 {1}} = \ (0 «.» «600» «A» \) \ (1 «.» 0% OMEGA \) = 0 «.» «600» «V»} {}

21,8

Аналогично

V2 = IR2 = (0,600 A) (6,0 Ом) = 3,60 VV2 = IR2 = (0,600 A) (6,0 Ом) = 3,60 В, размер 12 {V rSub {размер 8 {2}} = ital «IR» rSub {size 8 {2}} = \ (0 «.» «600» «A» \) \ (6 «.» 0% OMEGA \) = 3 «.» «60» «V»} {}

21.9

и

V3 = IR3 = (0,600 A) (13,0 Ом) = 7,80 В. V3 = IR3 = (0,600 A) (13,0 Ом) = 7,80 В. размер 12 {V rSub {размер 8 {3}} = курсив «IR» rSub {size 8 {3}} = \ (0 «.» «600» «A» \) \ («13» «.» 0% OMEGA \) = 7 «.» «80» «V»} {}

21.10

Обсуждение для (c)

Три капли IRIR размера 12 {ital «IR»} {} добавляют к 12.0V12.0V size 12 {«12» «». » 0`V} {}, как и прогнозировалось:

V1 + V2 + V3 = (0,600 + 3,60 + 7,80) V = 12,0 В. V1 + V2 + V3 = (0,600 + 3,60 + 7,80) V = 12,0 В. размер 12 { V rSub {размер 8 {1}} + V rSub {размер 8 {2}} + V rSub {размер 8 {3}} = \ (0 «.»» 600 «+3». «» 60 «+7». «» 80 «\)» V «=» 12 «». «0» V «} {}

21.11

Стратегия и решение для (d)

Самый простой способ рассчитать мощность в ваттах (Вт), рассеиваемую резистором в цепи постоянного тока, — это использовать закон Джоуля, P = IVP = IV размер 12 {P = курсив «IV»} {}, где PP размер 12 {P } {} — электроэнергия. В этом случае через каждый резистор протекает одинаковый полный ток. Подставляя закон Ома V = IRV = IR, размер 12 {V = ital «IR»} {} в закон Джоуля, мы получаем мощность, рассеиваемую первым резистором, как

P1 = I2R1 = (0.600 А) 2 (1,00 Ом) = 0,360 Вт. P1 = I2R1 = (0,600 А) 2 (1,00 Ом) = 0,360 Вт. Размер 12 {P rSub {размер 8 {1}} = I rSup {размер 8 {2} } R rSub {размер 8 {1}} = \ (0 «.» «600» «A» \) rSup {размер 8 {2}} \ (1 «.» «00»% OMEGA \) = 0 «. » «360» «W»} {}

21.12

Аналогично

P2 = I2R2 = (0,600 A) 2 (6,00 Ом) = 2,16 WP2 = I2R2 = (0,600 A) 2 (6,00 Ом) = 2,16 Вт размер 12 {P rSub {размер 8 {2}} = I rSup {размер 8 { 2}} R rSub {размер 8 {2}} = \ (0 «.» «600» «A» \) rSup {размер 8 {2}} \ (6 «.» «00»% OMEGA \) = 2 «.» «16» «W»} {}

21.13

и

P3 = I2R3 = (0,600 A) 2 (13,0 Ом) = 4,68 Вт. P3 = I2R3 = (0,600 A) 2 (13,0 Ом) = 4,68 Вт. Размер 12 {P rSub {размер 8 {3}} = I rSup { размер 8 {2}} R rSub {size 8 {3}} = \ (0 «.» «600» «A» \) rSup {size 8 {2}} \ («13» «.» 0% OMEGA \ ) = 4 «.» «68» «W»} {}

21,14

Обсуждение для (d)

Мощность также можно рассчитать, используя либо P = IVP = IV, размер 12 {P = ital «IV»} {}, либо P = V2RP = V2R, размер 12 {P = {{V rSup {size 8 {2}}} сверх { R}}} {}, где размер VV 12 {V} {} — это падение напряжения на резисторе (а не полное напряжение источника).Будут получены те же значения.

Стратегия и решение для (e)

Самый простой способ рассчитать выходную мощность источника — использовать P = IVP = IV размер 12 {P = ital «IV»} {}, где VV размер 12 {V} {} — это напряжение источника. Это дает

P = (0,600 A) (12,0 В) = 7,20 WP = (0,600 A) (12,0 В) = 7,20 Вт. Размер 12 {P = \ (0 «.» «600» «A» \) \ («12» «.» 0 «V» \) = 7 «.» «20» «W»} {}

21,15

Обсуждение для (e)

Обратите внимание, что по совпадению общая мощность, рассеиваемая резисторами, также равна 7.20 Вт, столько же, сколько мощность, выдаваемая источником. То есть

P1 + P2 + P3 = (0,360 + 2,16 + 4,68) W = 7,20 W. P1 + P2 + P3 = (0,360 + 2,16 + 4,68) W = 7,20 W. размер 12 {P rSub {размер 8 {1}} + P rSub {размер 8 {2}} + P rSub {размер 8 {3}} = \ (0 «.» «360» +2 «.» «16» +4 «.» «68» \) «W» = 7 «.» «20» «Вт»} {}

21,16

Мощность — это энергия в единицу времени (ватт), поэтому для сохранения энергии требуется, чтобы выходная мощность источника была равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Основные характеристики резисторов серии

  1. Последовательные сопротивления складываются: Rs = R1 + R2 + R3 +…. Rs = R1 + R2 + R3 + …. размер 12 {R rSub {размер 8 {s}} = R rSub {размер 8 {1}} + R rSub {размер 8 {2}} + R rSub { размер 8 {3}} + «.» «.» «.» «.» } {}
  2. Одинаковый ток протекает последовательно через каждый резистор.
  3. Отдельные последовательно включенные резисторы не получают полное напряжение источника, а делят его.

Параллельные резисторы

На рисунке 21.4 показаны резисторы, включенные параллельно, подключенные к источнику напряжения. Резисторы включены параллельно, когда каждый резистор подключен непосредственно к источнику напряжения с помощью соединительных проводов с незначительным сопротивлением.Таким образом, к каждому резистору приложено полное напряжение источника.

Каждый резистор потребляет такой же ток, как если бы он один был подключен к источнику напряжения (при условии, что источник напряжения не перегружен). Например, автомобильные фары, радио и т. Д. Подключены параллельно, так что они используют полное напряжение источника и могут работать полностью независимо. То же самое и в вашем доме, или в любом другом здании. (См. Рисунок 21.4 (b).)

Рисунок 21.4 (a) Три резистора, подключенных параллельно батарее, и эквивалентное одиночное или параллельное сопротивление. (б) Электроснабжение в доме. (предоставлено Дмитрием Г., Wikimedia Commons)

Чтобы найти выражение для эквивалентного параллельного сопротивления RpRp размером 12 {R rSub {size 8 {p}}} {}, давайте рассмотрим протекающие токи и их отношение к сопротивление. Поскольку каждый резистор в цепи имеет полное напряжение, токи, протекающие через отдельные резисторы, равны I1 = VR1I1 = VR1 размер 12 {I rSub {размер 8 {1}} = {{V} свыше {R rSub {размер 8 {1 }}}}} {}, I2 = VR2I2 = VR2 размер 12 {I rSub {размер 8 {2}} = {{V} больше {R rSub {size 8 {2}}}}} {}, и I3 = VR3I3 = VR3 размер 12 {I rSub {размер 8 {3}} = {{V} больше {R rSub {size 8 {3}}}}} {}.Сохранение заряда подразумевает, что полный ток II размера 12 {I} {}, создаваемый источником, является суммой этих токов:

I = I1 + I2 + I3.I = I1 + I2 + I3. размер 12 {I = I rSub {размер 8 {1}} + I rSub {размер 8 {2}} + I rSub {размер 8 {3}}} {}

21,17

Подстановка выражений для отдельных токов дает

I = VR1 + VR2 + VR3 = V1R1 + 1R2 + 1R3. I = VR1 + VR2 + VR3 = V1R1 + 1R2 + 1R3. размер 12 {I = {{V} больше {R rSub {размер 8 {1}}}} + {{V} больше {R rSub {размер 8 {2}}}} + {{V} больше {R rSub { размер 8 {3}}}} = V слева ({{1} больше {R rSub {размер 8 {1}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {2}}}} + {{ 1} больше {R rSub {size 8 {3}}}} вправо)} {}

21.18

Обратите внимание, что закон Ома для эквивалентного одиночного сопротивления дает

I = VRp = V1Rp.I = VRp = V1Rp. размер 12 {I = {{V} над {R rSub {размер 8 {p}}}} = V слева ({{1} над {R rSub {размер 8 {p}}}} справа)} {}

21,19

Члены в скобках в последних двух уравнениях должны быть равны. Обобщая для любого количества резисторов, общее сопротивление RpRp размер 12 {R rSub {размер 8 {p}}} {} параллельного соединения связано с отдельными сопротивлениями соотношением

1Rp = 1R1 + 1R2 + 1R.3 + …. 1Rp = 1R1 + 1R2 + 1R.3 + …. размер 12 {{{1} больше {R rSub {size 8 {p}}}} = {{1} больше {R rSub { размер 8 {1}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {2}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {«.» 3}}}} + «.» «.» «.» «.» } {}

21.20

Это соотношение приводит к общему сопротивлению RpRp размером 12 {R rSub {размер 8 {p}}} {}, которое меньше наименьшего из отдельных сопротивлений. (Это видно в следующем примере.) При параллельном подключении резисторов от источника течет больше тока, чем протекает по любому из них по отдельности, поэтому общее сопротивление ниже.

Пример 21.2

Расчет сопротивления, тока, рассеиваемой мощности и выходной мощности: анализ параллельной цепи

Пусть выходное напряжение батареи и сопротивления в параллельном соединении на рисунке 21.4 будут такими же, как и в ранее рассмотренном последовательном соединении: V = 12,0 VV = 12,0 V, размер 12 {V = «12» «». 0 «V»} {}, R1 = 1,00 Ом R1 = 1,00 Ом размер 12 {R rSub {размер 8 {1}} = 1 «.» «00»% OMEGA} {}, R2 = 6,00 Ом R2 = 6,00 Ом размер 12 {R rSub {размер 8 {2}} = 6 дюймов «. «00»% OMEGA} {} и R3 = 13.0ΩR3 = 13,0Ω размер 12 {R rSub {size 8 {3}} = «13» «.» 0% OMEGA} {}. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите полный ток. (c) Рассчитайте токи в каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться общему выходному току источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Стратегия и решение для (а)

Общее сопротивление для параллельной комбинации резисторов находится с помощью следующего уравнения.Ввод известных значений дает

1Rp = 1R1 + 1R2 + 1R3 = 11,00 Ом + 16,00 Ом + 113,0 Ом. 1Rp = 1R1 + 1R2 + 1R3 = 11,00 Ом + 16,00 Ом + 113,0 Ом. размер 12 {{{1} больше {R rSub {размер 8 {p}}}} = {{1} больше {R rSub {размер 8 {1}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {2}}}} + {{1} больше {R rSub {size 8 {3}}}} = {{1} больше {1 «.» «00»% OMEGA}} + {{1} более {6 «.» «00»% OMEGA}} + {{1} более {«13» «.» 0% OMEGA}}} {}

21,21

Таким образом,

1Rp = 1,00 Ом + 0,1667 Ом + 0,07692 Ом = 1,2436 Ом. 1Rp = 1,00 Ом + 0.1667 Ом + 0,07692 Ом = 1,2436 Ом. размер 12 {{{1} больше {R rSub {size 8 {p}}}} = {{1 «.» «00»} больше {% OMEGA}} + {{0 «.» «167»} больше {% OMEGA}} + {{0 «.» «0769»} более {% OMEGA}} = {{1 «.» «244»} больше {% OMEGA}}} {}

21,22

(Обратите внимание, что в этих расчетах каждый промежуточный ответ показан с дополнительной цифрой.)

Мы должны инвертировать это значение, чтобы найти общий размер сопротивления RpRp 12 { R rSub {размер 8 {p}}} {}. Это дает

Rp = 11,2436 Ом = 0,8041 Ом. Rp = 11,2436 Ом = 0.8041 Ом. размер 12 {R rSub {размер 8 {p}} = {{1} более {1 «.» «2436»}}% OMEGA = 0 «.» «8041»% OMEGA} {}

21,23

Общее сопротивление с правильным количеством значащих цифр Rp = 0,804 Ом. Rp = 0,804 Ом. размер 12 {R rSub {размер 8 {p}} = 0 «.» «804»% OMEGA} {}

Обсуждение для (а)

RpRp, как и предполагалось, меньше наименьшего индивидуального сопротивления.

Стратегия и решение для (b)

Полный ток можно найти из закона Ома, заменив полное сопротивление RpRp размером 12 {R rSub {size 8 {p}}} {}.Это дает

I = VRp = 12,0 В0,8041 Ом = 14,92 AI = VRp = 12,0 В0,8041 Ом = 14,92 A. размер 12 {I = {{V} больше {R rSub {размер 8 {p}}}} = {{«12» «.» 0 «V»} больше {0 «.» «804»% OMEGA}} = «14» «.» «92» «A»} {}

21,24

Обсуждение для (b)

Current II, размер 12 {I} {} для каждого устройства намного больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно (см. Предыдущий пример). Схема с параллельным соединением имеет меньшее общее сопротивление, чем резисторы, включенные последовательно.

Стратегия и решение для (c)

Отдельные токи легко вычислить по закону Ома, поскольку каждый резистор получает полное напряжение. Таким образом,

I1 = VR1 = 12,0 В 1,00 Ом = 12,0 A. I1 = VR1 = 12,0 В 1,00 Ом = 12,0 А. размер 12 {I rSub {размер 8 {1}} = {{V} больше {R rSub {размер 8 {1}}}} = {{«12» «.» 0 «V»} больше {1 «.» «00»% OMEGA}} = «12» «.» 0 «A»} {}

21,25

Аналогично

I2 = VR2 = 12,0 В 6,00 Ом = 2,00 AI2 = VR2 = 12,0 В 6,00 Ом = 2,00 A размер 12 {I rSub {размер 8 {2}} = {{V} больше {R rSub {размер 8 {2} }}} = {{«12» «.»0» V «} больше {6». «» 00 «% OMEGA}} = 2». «» 00 «» A «} {}

21,26

и

I3 = VR3 = 12,0 В 13,0 Ом = 0,92 A. I3 = VR3 = 12,0 В 13,0 Ом = 0,92 А. размер 12 {I rSub {размер 8 {3}} = {{V} больше {R rSub {размер 8 {3}}}} = {{«12» «.» 0 «V»} больше {«13» «.» «0»% OMEGA}} = 0 «.» «92» «A»} {}

21,27

Обсуждение для (c)

Общий ток складывается из отдельных токов:

I1 + I2 + I3 = 14,92 A.I1 + I2 + I3 = 14,92 A. размер 12 {I rSub {размер 8 {1}} + I rSub {размер 8 {2}} + I rSub {размер 8 {3}} = «14» «.»» 92 «» A «} {}

21,28

Это соответствует сохранению заряда.

Стратегия и решение для (d)

Мощность, рассеиваемую каждым резистором, можно найти с помощью любого из уравнений, связывающих мощность с током, напряжением и сопротивлением, поскольку все три известны. Давайте использовать P = V2RP = V2R размер 12 {P = {{V rSup {size 8 {2}}} вместо {R}}} {}, так как каждый резистор получает полное напряжение. Таким образом,

P1 = V2R1 = (12,0 В) 21,00 Ом = 144 Вт. P1 = V2R1 = (12,0 В) 21,00 Ом = 144 Вт.размер 12 {P rSub {размер 8 {1}} = {{V rSup {размер 8 {2}}} больше {R rSub {size 8 {1}}}} = {{\ («12» «.» 0 «V» \) rSup {size 8 {2}}} больше {1 «.» «00»% OMEGA}} = «144» «W»} {}

21,29

Аналогично

P2 = V2R2 = (12,0 В) 26,00 Ом = 24,0 WP2 = V2R2 = (12,0 В) 26,00 Ом = 24,0 Вт размер 12 {P rSub {размер 8 {2}} = {{V rSup {размер 8 {2}}} больше {R rSub {size 8 {2}}}} = {{\ («12» «.» 0 «V» \) rSup {size 8 {2}}} больше {6 «.» «00»% OMEGA}} = «24» «.» 0 «W»} {}

21.30

и

P3 = V2R3 = (12.0 В) 213,0 Ом = 11,1 Вт. P3 = V2R3 = (12,0 В) 213,0 Ом = 11,1 Вт. Размер 12 {P rSub {размер 8 {3}} = {{V rSup {размер 8 {2}}} больше { R rSub {size 8 {3}}}} = {{\ («12» «.» 0 «V» \) rSup {size 8 {2}}} больше {«13» «.» «0»% OMEGA}} = «11» «.» 1 «W»} {}

21.31

Обсуждение для (d)

Мощность, рассеиваемая каждым резистором параллельно, значительно выше, чем при последовательном подключении к тому же источнику напряжения.

Стратегия и решение для (e)

Общую мощность также можно рассчитать несколькими способами.Выбрав P = IVP = IV, размер 12 {P = ital «IV»} {} и введя общий ток, получим

P = IV = (14,92 A) (12,0 В) = 179 WP = IV = (14,92 A) (12,0 В) = 179 Вт. Размер 12 {P = курсив «IV» = \ («14» «.» «92 «» A «\) \ (» 12 «». «0» V «\) =» 179 «». » 1 «W»} {}

21.32

Обсуждение для (e)

Общая мощность, рассеиваемая резисторами, также составляет 179 Вт:

P1 + P2 + P3 = 144 Вт + 24,0 Вт + 11,1 Вт = 179 Вт. P1 + P2 + P3 = 144 Вт + 24,0 Вт + 11,1 Вт = 179 Вт. размер 12 {P rSub {размер 8 {1}} + P rSub {размер 8 {2}} + P rSub {размер 8 {3}} = «144» «W» + «24» «.»0» W «+» 11 «». «1» W «=» 179 «» W «} {}

21,33

Это соответствует закону сохранения энергии.

Общее обсуждение

Обратите внимание, что как токи, так и мощность при параллельном подключении больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно.

Основные характеристики параллельных резисторов

  1. Параллельное сопротивление находится из 1Rp = 1R1 + 1R2 + 1R3 + … 1Rp = 1R1 + 1R2 + 1R3 + … размер 12 {{{1} больше {R rSub {size 8 {p}}}} = {{ 1} больше {R rSub {размер 8 {1}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {2}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {3}}} } + «.»». «». «} {}, и оно меньше любого отдельного сопротивления в комбинации.
  2. На каждый параллельно включенный резистор подается такое же полное напряжение источника. (В системах распределения электроэнергии чаще всего используются параллельные соединения для питания бесчисленных устройств, обслуживаемых одним и тем же напряжением, и для того, чтобы они могли работать независимо.)
  3. Параллельные резисторы не получают суммарный ток каждый; они делят это.

Сочетания последовательного и параллельного

Более сложные соединения резисторов иногда представляют собой просто комбинации последовательного и параллельного.Они часто встречаются, особенно если учитывать сопротивление провода. В этом случае сопротивление провода включено последовательно с другими сопротивлениями, включенными параллельно.

Комбинации последовательного и параллельного подключения можно уменьшить до одного эквивалентного сопротивления, используя метод, показанный на рисунке 21.5. Различные части идентифицируются как последовательные или параллельные, уменьшаются до их эквивалентов и далее уменьшаются до тех пор, пока не останется единственное сопротивление. Процесс занимает больше времени, чем труден.

Рисунок 21.5 Эта комбинация из семи резисторов имеет как последовательные, так и параллельные части. Каждое из них идентифицируется и приводится к эквивалентному сопротивлению, а затем уменьшается до тех пор, пока не будет достигнуто единичное эквивалентное сопротивление.

Простейшая комбинация последовательного и параллельного сопротивления, показанная на рисунке 21.6, также является наиболее поучительной, поскольку она используется во многих приложениях. Например, размер R1R1 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {} может быть сопротивлением проводов от автомобильного аккумулятора к его электрическим устройствам, которые подключены параллельно.R2R2 размера 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {} и R3R3 размера 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {} могут быть стартером и светом салона. Ранее мы предполагали, что сопротивление провода незначительно, но, когда это не так, оно имеет важные последствия, как показывает следующий пример.

Пример 21.3

Расчет сопротивления, размер IRIR 12 {ital «IR»} {} Падение, ток и рассеиваемая мощность: объединение последовательных и параллельных цепей

На рисунке 21.6 показаны резисторы из двух предыдущих примеров, подключенные по-разному — сочетание последовательного и параллельного.Мы можем рассматривать R1R1 размера 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {} как сопротивление проводов, ведущих к R2R2 размера 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} и R3R3 размера 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {}. (а) Найдите полное сопротивление. (b) Каково падение IRIR размера 12 {ital «IR»} {} в R1R1 размера 12 {R rSub {size 8 {1}}} {}? (c) Найдите текущий размер I2I2 от 12 {I rSub {размер 8 {2}}} {} до размера R2R2 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {}. (d) Какая мощность рассеивается R2R2 размером 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {}?

Рисунок 21.6 Эти три резистора подключены к источнику напряжения, так что R2R2 размером 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} и R3R3 размером 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {} параллельны одному другая и эта комбинация идет последовательно с R1R1 размером 12 {R rSub {size 8 {1}}} {}.
Стратегия и решение для (а)

Чтобы найти полное сопротивление, отметим, что R2R2 размера 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} и R3R3 размера 12 {R rSub {size 8 {3}}} {} находятся параллельно, и их комбинация RpRp размер 12 {R rSub {размер 8 {p}}} {} входит в серию с размером R1R1 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {}.Таким образом, полное (эквивалентное) сопротивление этой комбинации составляет

Rtot = R1 + Rp.Rtot = R1 + Rp. размер 12 {R rSub {размер 8 {«tot»}} = R rSub {размер 8 {1}} + R rSub {размер 8 {p}}} {}

21,34

Сначала мы находим размер RpRp 12 {R rSub {size 8 {p}}} {}, используя уравнение для параллельных резисторов и вводя известные значения:

1Rp = 1R2 + 1R3 = 16,00 Ом + 113,0 Ом = 0,2436 Ом. 1Rp = 1R2 + 1R3 = 16,00 Ом + 113,0 Ом = 0,2436 Ом. размер 12 {{{1} больше {R rSub {размер 8 {p}}}} = {{1} больше {R rSub {размер 8 {2}}}} + {{1} больше {R rSub {размер 8 {3}}}} = {{1} более {6 «.»» 00 «% OMEGA}} + {{1} более {» 13 «». «0% OMEGA}} = {{0». «» 2436 «} более {% OMEGA}}} {}

21,35

Инвертирование дает

Rp = 10,2436 Ом = 4,11 Ом. Rp = 10,2436 Ом = 4,11 Ом. размер 12 {R rSub {размер 8 {p}} = {{1} более {0 «.» «2436»}}% OMEGA = 4 «.» «11»% OMEGA} {}

21,36

Таким образом, общее сопротивление равно

Rtot = R1 + Rp = 1,00 Ом + 4,11 Ом = 5,11 Ом. Rtot = R1 + Rp = 1,00 Ом + 4,11 Ом = 5,11 Ом. размер 12 {R rSub {размер 8 {«tot»}} = R rSub {размер 8 {1}} + R rSub {размер 8 {p}} = 1 «.» «00»% ОМЕГА +4 ».»» 11 «% OMEGA = 5». «» 11 «% OMEGA} {}

21,37

Обсуждение для (a)

Общее сопротивление этой комбинации является промежуточным между значениями чисто последовательного и чистого параллельного (20,0 Ом, 20,0 Ом и 0,804 Ом, 0,804 Ом, соответственно), найденными для тех же резисторов в двух предыдущих примерах.

Стратегия и решение для (b)

Чтобы найти падение IRIR размера 12 {ital «IR»} {} в R1R1 размера 12 {R rSub {size 8 {1}}} {}, отметим, что полный текущий II размер 12 {I} {} протекает через R1R1 размер 12 {R rSub {размер 8 {1}}} {}.Таким образом, его размер IRIR 12 {ital «IR»} {} drop составляет

V1 = IR1.V1 = IR1. размер 12 {V rSub {размер 8 {1}} = ital «IR» rSub {size 8 {1}}} {}

21,38

Прежде чем рассчитать размер V1V1 12, мы должны найти размер II 12 {I} {} {V rSub {размер 8 {1}}} {}. Полный ток II типоразмера 12 {I} {} находится с помощью закона Ома для цепи. То есть

I = VRобщ = 12,0 В 5,11 Ом = 2,35 А. I = VRобщ = 12,0 В 5,11 Ом = 2,35 А. размер 12 {I = {{V} больше {R rSub {size 8 {«tot»}}}} = {{«12» «.» 0 «V»} больше {5 «.» «11»% OMEGA}} = 2 «.»» 35 «» A «} {}

21,39

Вводя это в выражение выше, мы получаем

V1 = IR1 = (2,35 A) (1,00 Ом) = 2,35 В. V1 = IR1 = (2,35 A) (1,00 Ом) = 2,35 В. размер 12 {V rSub {размер 8 {1}} = ital «IR» rSub {size 8 {1}} = \ (2 «.» «35» «A» \) \ (1 «.» «00»% OMEGA \) = 2 «.» «35» «V»} {}

21,40

Обсуждение для (b)

Напряжение, приложенное к R2R2 размер 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} и R3R3 размер 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {} меньше, чем общее напряжение на величину V1V1 размер 12 {V rSub {размер 8 {1}}} {}.Большое сопротивление провода может существенно повлиять на работу устройств, представленных R2R2 размером 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} и R3R3 размером 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {} .

Стратегия и решение для (c)

Чтобы найти ток через R2R2 размером 12 {R rSub {size 8 {2}}} {}, мы должны сначала найти приложенное к нему напряжение. Мы называем это напряжение VpVp размером 12 {V rSub {size 8 {p}}} {}, потому что оно применяется к параллельной комбинации резисторов. Напряжение, приложенное как к R2R2 размера 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {}, так и к R3R3 размера 12 {R rSub {size 8 {3}}} {}, уменьшается на величину V1V1 размера 12 {V rSub { размер 8 {1}}} {}, так что это

Vp = V − V1 = 12.0 В − 2,35 В = 9,65 В.Vp = V − V1 = 12,0 В − 2,35 В = 9,65 В. размер 12 {V rSub {размер 8 {p}} = V — V rSub {размер 8 {1}} = » 12 «». » 0 «В» — 2 «.» «35» «V» = 9 «.» «65» «V»} {}

21,41

Теперь текущий I2I2 размер 12 {I rSub {размер 8 {2}}} {} через сопротивление R2R2 размер 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {} находится по закону Ома:

I2 = VpR2 = 9,65 В 6,00 Ом = 1,61 A.I2 = VpR2 = 9,65 В 6,00 Ом = 1,61 А. размер 12 {I rSub {размер 8 {2}} = {{V rSub {размер 8 {p}}) } больше {R rSub {size 8 {2}}}} = {{9 «.» «65 В»} более {6 «.»» 00 «% OMEGA}} = 1». «» 61 «» A «} {}

21,42

Обсуждение для (c)

Ток меньше, чем 2,00 А, которые проходили через R2R2 размером 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {}, когда он был подключен параллельно к батарее в предыдущем примере параллельной цепи.

Стратегия и решение для (d)

Мощность, рассеиваемая R2R2 размером 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {}, равна

P2 = (I2) 2R2 = (1,61 A) 2 (6,00 Ом) = 15,5 W. P2 = (I2) 2R2 = (1,61 A) 2 (6.00 Ом) = 15,5 Вт. Размер 12 {P rSub {размер 8 {2}} = \ (I rSub {размер 8 {2}} \) rSup {размер 8 {2}} R rSub {размер 8 {2}} = \ (1 «.» «61» «A» \) rSup {size 8 {2}} \ (6 «.» «00»% OMEGA \) = «15» «.» 5 «W»} {}

21,43

Обсуждение для (d)

Мощность меньше 24,0 Вт, рассеиваемых этим резистором при параллельном подключении к источнику 12,0 В.

Практическое применение

Одним из следствий этого последнего примера является то, что сопротивление в проводах снижает ток и мощность, подаваемую на резистор.Если сопротивление провода относительно велико, как в изношенном (или очень длинном) удлинителе, то эти потери могут быть значительными. Если потребляется большой ток, падение IRIR размера 12 {ital «IR»} {} в проводах также может быть значительным.

Например, когда вы роетесь в холодильнике, и мотор включается, свет холодильника на мгновение гаснет. Точно так же вы можете увидеть тусклый свет в салоне, когда вы запускаете двигатель вашего автомобиля (хотя это может быть связано с сопротивлением внутри самой батареи).

Что происходит в этих сильноточных ситуациях, показано на Рисунке 21.7. Устройство, представленное R3R3 размером 12 {R rSub {размер 8 {3}}} {}, имеет очень низкое сопротивление, поэтому при его включении протекает большой ток. Этот повышенный ток вызывает большее падение IRIR размера 12 {ital «IR»} {} в проводах, представленных R1R1 размером 12 {R rSub {size 8 {1}}} {}, что снижает напряжение на лампочке (которое R2R2 размером 12 {R rSub {размер 8 {2}}} {}), который затем заметно тускнеет.

Рисунок 21.7 Почему свет тускнеет, когда включен большой прибор? Ответ заключается в том, что большой ток, потребляемый двигателем прибора, вызывает значительное падение IRIR размера 12 {ital «IR»} {} в проводах и снижает напряжение на свету.

Проверьте свое понимание

Можно ли любую произвольную комбинацию резисторов разбить на последовательную и параллельную? Посмотрите, сможете ли вы нарисовать принципиальную схему резисторов, которые нельзя разбить на комбинации последовательно и параллельно.

Решение

Нет, есть много способов подключения резисторов, которые не являются комбинациями последовательного и параллельного, включая петли и переходы. В таких случаях правила Кирхгофа, которые будут включены в Правила Кирхгофа, позволят вам проанализировать схему.

Стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов

  1. Нарисуйте четкую принципиальную схему, обозначив все резисторы и источники напряжения. Этот шаг включает список известных проблем, поскольку они отмечены на вашей принципиальной схеме.
  2. Точно определите, что необходимо определить в проблеме (определите неизвестные). Письменный список полезен.
  3. Определите, включены ли резисторы последовательно, параллельно или в комбинации последовательно и параллельно. Изучите принципиальную схему, чтобы сделать эту оценку. Резисторы включены последовательно, если через них должен последовательно проходить один и тот же ток.
  4. Используйте соответствующий список основных функций для последовательных или параллельных подключений, чтобы найти неизвестные. Есть один список для серий, а другой — для параллелей.Если ваша проблема представляет собой комбинацию последовательного и параллельного соединения, уменьшайте ее поэтапно, рассматривая отдельные группы последовательных или параллельных соединений, как это сделано в этом модуле и примерах. Особое примечание: при нахождении RpRp размер 12 {R «» lSub {size 8 {p}}} {}, с обратным нужно обращаться с осторожностью.
  5. Проверьте, являются ли ответы разумными и последовательными. Единицы и числовые результаты должны быть разумными. Общее последовательное сопротивление должно быть больше, а общее параллельное сопротивление, например, должно быть меньше.Мощность должна быть больше для одних и тех же устройств, подключенных параллельно, по сравнению с последовательными и т. Д.

Sallen Key — обзор

Ограничения активных элементов (ОУ) в фильтрах

Активный элемент фильтра также будет иметь явное влияние на отклик. При разработке различных топологий (множественная обратная связь, ключ Саллена, переменная состояния и т. Д.) Активный элемент всегда моделировался как «идеальный» операционный усилитель.То есть он имеет:

1)

бесконечное усиление

2)

бесконечное входное сопротивление

3)

нулевое выходное сопротивление

ни одно из которых не зависит от частоты. Хотя усилители за эти годы значительно улучшились, эта модель еще не реализована.

Наиболее важное ограничение усилителя связано с изменением его усиления в зависимости от частоты. Все усилители имеют ограниченную полосу пропускания.В основном это связано с физическими ограничениями устройств, из которых сконструирован усилитель. Теория отрицательной обратной связи говорит нам, что характеристика усилителя должна быть первого порядка (-6 дБ на октаву), когда коэффициент усиления падает до единицы, чтобы быть стабильным. Для этого в усилитель обычно вводят реальный полюс, чтобы коэффициент усиления снижался до <1 к тому времени, когда фазовый сдвиг достигнет 180 ° (плюс некоторый запас по фазе, надеюсь). Этот спад эквивалентен спаду однополюсного фильтра.Таким образом, упрощенно говоря, передаточная функция усилителя добавляется к передаточной функции фильтра, чтобы получить составную функцию. То, насколько частотно-зависимый характер операционного усилителя влияет на фильтр, зависит от используемой топологии, а также от отношения частоты фильтра к полосе пропускания усилителя.

Например, конфигурация Саллена-Ки в наименьшей степени зависит от частотной характеристики усилителя. Все, что требуется, — это чтобы характеристика усилителя была ровной, чуть выше частоты, на которой затухание фильтра ниже минимально необходимого затухания.Это потому, что усилитель используется как блок усиления. За пределами отсечки ослабление фильтра уменьшается за счет спада усиления операционного усилителя. Это связано с тем, что выходной сигнал усилителя сдвинут по фазе, что приводит к неполному обнулению при обратной передаче на вход. Также существует проблема с увеличением выходного импеданса усилителя с увеличением частоты по мере уменьшения коэффициента усиления разомкнутого контура. Это приводит к тому, что фильтр теряет затухание.

Конфигурация с переменным состоянием использует операционные усилители в двух режимах: как усилители и как интеграторы.Что касается усилителей, то ограничение по частотной характеристике в основном такое же, как и для Sallen-Key, которое соответствует минимальной частоте затухания. Однако от интегратора требуется больше. Хорошее практическое правило состоит в том, что усиление усилителя в разомкнутом контуре должно быть более чем в 10 раз больше, чем усиление в замкнутом контуре (включая пик от добротности схемы). Это следует рассматривать как абсолютное минимальное требование. Это означает, что должно быть минимальное усиление контура 20 дБ. Следовательно, операционный усилитель с полосой пропускания с единичным усилением 10 МГц — это минимум, необходимый для изготовления интегратора на 1 МГц.Что происходит, так это то, что эффективная добротность схемы увеличивается с уменьшением коэффициента усиления контура. Это явление называется усилением Q. Механизм повышения добротности аналогичен механизму ограничения скорости нарастания напряжения. Без достаточного усиления контура виртуальная земля операционного усилителя больше не находится на земле. Другими словами, операционный усилитель больше не работает как операционный усилитель. Из-за этого интегратор больше не ведет себя как интегратор.

Конфигурация множественной обратной связи также накладывает серьезные ограничения на активный элемент.Повышение добротности также является проблемой в этой топологии. По мере того, как коэффициент усиления контура падает, добротность схемы увеличивается, а параметры фильтра изменяются. То же эмпирическое правило, что и для интегратора, применимо и к топологии с множественной обратной связью (усиление контура должно быть не менее 20 дБ). В это уравнение также необходимо учитывать коэффициент усиления фильтра.

В реализации FDNR требования к операционным усилителям не так однозначны. Чтобы схема работала, мы предполагаем, что операционные усилители смогут обеспечить одинаковое напряжение на входных клеммах.Это означает, что усиление контура должно составлять минимум 20 дБ на резонансной частоте.

Также обычно считается выгодным согласование двух операционных усилителей в каждой ветви. Это легко сделать с помощью сдвоенных операционных усилителей. Также неплохо иметь устройства с низким током смещения для операционных усилителей, поэтому, при прочих равных, следует использовать операционные усилители с полевым транзистором.

Помимо частотно-зависимых ограничений операционного усилителя, другие его параметры могут быть важны для разработчика фильтра.

Один — входной импеданс. Мы предполагаем, что в «идеальной» модели входное сопротивление бесконечно. Это необходимо для того, чтобы вход операционного усилителя не нагружал сеть вокруг него. Это означает, что мы, вероятно, захотим использовать усилители на полевых транзисторах с цепями с высоким импедансом.

Существует также небольшой частотно-зависимый член входного импеданса, поскольку эффективный импеданс — это реальный входной импеданс, умноженный на усиление контура. Обычно это не является основным источником ошибок, поскольку сетевое сопротивление высокочастотного фильтра должно быть низким.

Искажения в результате модуляции входной емкости

Другой тонкий эффект можно заметить при использовании входных усилителей на полевых транзисторах. Входная емкость полевого транзистора изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Когда усилитель используется в инвертирующей конфигурации, такой как конфигурация с множественной обратной связью, подаваемое напряжение поддерживается на уровне 0 В. Следовательно, модуляция емкости отсутствует. Однако, когда усилитель используется в неинвертирующей конфигурации, такой как схема Саллена-Ки, такая форма искажения может существовать.

Есть два способа решить эту проблему. Во-первых, необходимо поддерживать низкий эквивалентный импеданс. Второй — сбалансировать импеданс входов. Это достигается путем добавления сети к ветви обратной связи усилителя, которая равна эквивалентному входному импедансу. Обратите внимание, что это будет работать только для приложения с единичным усилением.

В качестве примера, взятого из таблицы данных OP176, показан высокочастотный фильтр Саллена-Ки с частотой 1 кГц (рисунок 5-86). На Рис. 5-87 показаны искажения для некомпенсированной версии (кривая A1), а также с компенсацией (кривая A2).Также показана та же схема с увеличенным в 10 раз импедансом (B1 без компенсации, B2 с компенсацией). Обратите внимание, что компенсация улучшает искажение, но не так сильно, как изначально при низком импедансе.

Рисунок 5-86. Компенсация модуляции входного емкостного напряжения

Рисунок 5-87. Искажения из-за модуляции входной емкости

Точно так же выходное сопротивление операционного усилителя влияет на отклик фильтра. Выходное сопротивление усилителя делится на коэффициент усиления контура, поэтому выходное сопротивление будет расти с увеличением частоты.Это может сказаться на высокочастотных фильтрах, если выходное сопротивление каскада, управляющего фильтром, становится значительной частью полного сопротивления сети.

Падение коэффициента усиления контура с частотой также может повлиять на искажение ОУ, поскольку для коррекции доступно меньшее усиление контура. В конфигурации с множественной обратной связью контур обратной связи также зависит от частоты, что может дополнительно уменьшить коррекцию обратной связи, что приведет к увеличению искажений. Этому эффекту в некоторой степени противодействует уменьшение составляющих искажения в сети фильтров (предполагается, что фильтр нижних частот или полосовой фильтр).

Все обсуждения до сих пор основаны на использовании классических операционных усилителей с обратной связью по напряжению. Операционные усилители с токовой обратной связью или трансимпедансом предлагают улучшенную высокочастотную характеристику, но непригодны для использования в любых обсуждаемых топологиях, кроме схемы Sallen-Key. Проблема в том, что емкость в цепи обратной связи усилителя с обратной связью по току обычно становится нестабильной. Кроме того, большинство усилителей с обратной связью по току управляют только небольшой емкостной нагрузкой. Поэтому сложно построить классические интеграторы на усилителях с обратной связью по току.Некоторые операционные усилители с обратной связью по току имеют внешний вывод, который можно использовать для их настройки в качестве очень хорошего интегратора, но эта конфигурация не подходит для классических конструкций активных фильтров.

Интеграторы с обратной связью по току обычно не инвертируют, что неприемлемо в конфигурации переменных состояния. Кроме того, полоса пропускания усилителя с обратной связью по току задается его резистором обратной связи, что затрудняет реализацию топологии множественной обратной связи. Еще одним ограничением усилителя с обратной связью по току в конфигурации с множественной обратной связью является низкий входной импеданс инвертирующего терминала.Это приведет к загрузке сети фильтров. Фильтры Саллена-Ки возможны с усилителями с обратной связью по току, поскольку усилитель используется как неинвертирующий блок усиления. Необходимо будет разработать новые топологии, которые используют превосходные высокочастотные характеристики усилителей с обратной связью по току и компенсируют их ограничения.

Последнее, о чем следует помнить, — это превышение динамического диапазона усилителя. Qs более 0,707 вызовет пик в ответе фильтра (см. Рисунки с 5-5 по 5-7).Для высоких добротностей это может вызвать перегрузку входных или выходных каскадов усилителя с большим входом. Обратите внимание, что относительно небольшие значения Q могут вызвать значительный пик. Q, умноженное на усиление схемы, должно оставаться ниже коэффициента усиления контура (плюс некоторый запас; опять же, 20 дБ — хорошая отправная точка). Это справедливо и для топологий с несколькими усилителями. Помните об уровнях внутренних узлов, а также об уровнях ввода и вывода. При перегрузке усилителя его эффективная добротность уменьшается, поэтому передаточная функция будет казаться измененной, даже если выходной сигнал не будет искажен.Это проявляется в изменении передаточной функции с увеличением входного уровня.

В этих обсуждениях мы в основном имели дело с фильтрами нижних частот, но те же принципы справедливы и для фильтров верхних частот, полосы пропускания и подавления полосы пропускания. В общем, такие вещи, как повышение добротности и ограниченное усиление / полоса пропускания, не повлияют на фильтры верхних частот, поскольку резонансная частота, как мы надеемся, будет низкой по сравнению с частотой среза операционного усилителя. Однако помните, что фильтр верхних частот по умолчанию будет иметь секцию нижних частот на частоте среза усилителя.Это повлияет на полосовой и режекторный фильтры, особенно потому, что оба имеют высокие значения Q.

Общее влияние частотной характеристики операционного усилителя на фильтр Q показано на рисунке 5-88.

Рисунок 5-88. Qhancement

В качестве примера явления Q-улучшения рассмотрим моделирование Spice полосового фильтра с множественной обратной связью 10 кГц с Q = 10 и усилением = 1, используя хороший высокочастотный усилитель (AD847) в качестве активного устройства. Принципиальная схема показана на Рисунке 5-89.Коэффициент усиления без обратной связи AD847 превышает 70 дБ на частоте 10 кГц, как показано на Рисунке 5-91 (A). Это значительно превышает минимум 20 дБ, поэтому фильтр работает так, как показано на Рисунке 5-90.

Рисунок 5-89. Полосовой фильтр с множественной обратной связью, 1 кГц

Рисунок 5-91. Графики Боде AD847 и OP-90

Рисунок 5-90. Эффекты «Q-улучшения»

Теперь мы заменяем AD847 на OP-90. OP-90 является прецизионным усилителем постоянного тока и поэтому имеет ограниченную полосу пропускания. Фактически, его коэффициент усиления без обратной связи составляет менее 10 дБ на частоте 10 кГц (см. Рисунок 5-91 (B)).Это не означает, что AD847 во всех случаях лучше OP-90. Это случай неправильного применения ОП-90.

По выходному сигналу OP-90, также показанному на Рисунке 5-90, можно увидеть, что величина выходного сигнала была уменьшена, а центральная частота смещена вниз.

% PDF-1.7 % 196 0 объект > эндобдж xref 196 118 0000000016 00000 н. 0000003662 00000 н. 0000003787 00000 н. 0000004188 00000 п. 0000004311 00000 н. 0000004468 00000 н. 0000004625 00000 н. 0000004782 00000 н. 0000004939 00000 н. 0000005096 00000 н. 0000005252 00000 н. 0000005404 00000 н. 0000005556 00000 н. 0000005708 00000 н. 0000005861 00000 н. 0000006014 00000 н. 0000006167 00000 н. 0000006320 00000 н. 0000007347 00000 н. 0000007877 00000 н. 0000008765 00000 н. 0000009197 00000 н. 0000014959 00000 п. 0000015359 00000 п. 0000015950 00000 п. 0000016383 00000 п. 0000016420 00000 п. 0000016498 00000 п. 0000016681 00000 п. 0000019238 00000 п. 0000019613 00000 п. 0000019992 00000 п. 0000026082 00000 п. 0000026652 00000 п. 0000027055 00000 п. 0000028562 00000 п. 0000030382 00000 п. 0000030577 00000 п. 0000031043 00000 п. 0000039552 00000 п. 0000040181 00000 п. 0000040615 00000 п. 0000041501 00000 п. 0000042528 00000 п. 0000043128 00000 п. 0000043502 00000 п. 0000049012 00000 п. 0000049552 00000 п. 0000049960 00000 н. 0000050214 00000 п. 0000050437 00000 п. 0000052053 00000 п. 0000052282 00000 п. 0000057923 00000 п. 0000058333 00000 п. 0000058708 00000 п. 0000059281 00000 п. 0000061057 00000 п. 0000062585 00000 п. 0000063843 00000 п. 0000064617 00000 н. 0000065685 00000 п. 0000091701 00000 п. 0000094395 00000 п. 0000094456 00000 п. 0000094517 00000 п. 0000094578 00000 п. 0000094639 00000 п. 0000094700 00000 п. 0000094761 00000 п. 0000094823 00000 п. 0000094885 00000 п. 0000094947 00000 п. 0000095009 00000 п. 0000095071 00000 п. 0000095133 00000 п. 0000095195 00000 п. 0000095267 00000 п. 0000095365 00000 п. 0000095506 00000 п. 0000095562 00000 п. 0000095647 00000 п. 0000095776 00000 п. 0000095832 00000 п. 0000095989 00000 п. 0000096044 00000 п. 0000096224 00000 п. 0000096370 00000 п. 0000096523 00000 п. 0000096578 00000 п. 0000096744 00000 п. 0000096799 00000 н. 0000096878 00000 п. 0000096934 00000 п. 0000096990 00000 н. 0000097091 00000 п. 0000097148 00000 п. 0000097273 00000 п. 0000097329 00000 н. 0000097442 00000 п. 0000097499 00000 н. 0000097614 00000 п. 0000097671 00000 п. 0000097790 00000 п. 0000097847 00000 п. 0000097992 00000 н. 0000098048 00000 п. 0000098159 00000 п. 0000098215 00000 п. 0000098344 00000 п. 0000098400 00000 н. 0000098505 00000 п. 0000098562 00000 п. 0000098685 00000 п. 0000098741 00000 п. 0000098797 00000 п. 0000098853 00000 п. 0000002656 00000 н. трейлер ] / Назад 422853 >> startxref 0 %% EOF 313 0 объект > поток hb«b` A ؀, 0 H

Резисторы в схемах — Практика — Гипертекст по физике

Начнем процесс с объединения резисторов.В этой схеме четыре последовательных пары.

слева
R s = 3 Ом + 1 Ом
R s = 4 Ом
R s = 4 Ом + 2 Ом
R s = 6 Ом
правый
R s = 2 Ом + 3 Ом
R s = 5 Ом
R s = 1 Ом + 4 Ом
R s = 5 Ом

Эти пары образуют две параллельные цепи, одну слева и одну справа.

слева
1 = 1 + 1
R p 4 Ом 6 Ом
R p = 12 Ом = 2,4 Ом
5
правый
1 = 1 + 1
R p 5 Ом 5 Ом
R p = 5 Ом = 2.5 Ом
2

Каждый набор из четырех резисторов включен последовательно с другим.

слева
R s = 2,4 Ом + 0,6 Ом
R s = 3 Ом
правый
R s = 2,5 Ом + 0,5 Ом
R s = 3 Ом

Левая и правая половины цепи параллельны друг другу и батарее.

1 = 1 + 1 = 2
R p 3 Ом 3 Ом 3 Ом
R p = 3 Ом = 1,5 Ом
2

Теперь, когда у нас есть эффективное сопротивление всей цепи, давайте определим ток от источника питания, используя закон Ома.

I итого = V всего + 24 В = 16 А
R всего 1,5 Ом

Теперь пройдемся по цепи (не буквально, конечно). На каждом соединении ток будет делиться: больше по пути с меньшим сопротивлением и меньше по пути с большим сопротивлением. Поскольку заряд не протекает нигде в полной цепи, ток будет одинаковым для всех элементов, последовательно соединенных друг с другом.

Левая и правая половины схемы идентичны по общему сопротивлению, что означает, что ток будет равномерно делиться между ними.


8 A для резистора 0,6 Ом
на слева .

8 A для резистора 0,5 Ом
на правом .

С каждой стороны ток снова делится на две параллельные ветви.

Ветви на левом сопротивлениях в соотношении…
R 1 и 3 = 4 Ом + 2
R 2 и 4 6 Ом 3

что означает, что токи разделятся в соотношении…
для резисторов 1 Ом и 3 Ом
на слева .
для резисторов 2 Ом и 4 Ом
на слева .
Ветви на правом идентичны, поэтому ток разделяется на две равные половины.
для резисторов 2 Ом и 3 Ом
на правой .
для резисторов 1 Ом и 4 Ом
на правой стороне .

Патент США на электрический резистор и детектор мощности, оба содержат Патент на тонкопленочный проводник (Патент № 4963195, выданный 16 октября 1990 г.)

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ

Это изобретение относится к электрическому резистору, содержащему тонкопленочный проводник, для использования в электрических цепях, и более конкретно к электрическому резистору, который показывает превосходные характеристики согласования импеданса в диапазоне боковых частот от постоянного тока до сверхвысоких частот.

Кроме того, это изобретение относится к детектору мощности, содержащему термопару, которая сделана из тонкопленочного проводника для использования его большой термоэлектрической мощности. Он может обеспечить точное согласование импеданса в высокочастотном диапазоне. Этот детектор мощности демонстрирует превосходную линейность в чувствительности обнаружения по отношению к падающей мощности в диапазоне низкой мощности и используется для обнаружения мощности от низкой до высокой.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пленка из испаренного нихрома и пленка из нитрида тантала являются хорошо известными материалами для тонкопленочных резисторов в области микроэлектроники, которые используются для изготовления электрических резисторов.Эти тонкие пленки обладают способностью фотолитогнафии. Однако поверхность подложки, используемой для формирования резистора, должна быть мелкозернистой, поскольку толщина пленок с хорошими высокочастотными характеристиками составляет около 200. Эти пленки имеют еще один недостаток, заключающийся в ухудшении качества пленки. температура составляет всего около 200 ° С. C. Низкая температура разрушения означает, что температура выгорания низкая. Поэтому рабочая среда для электрических резисторов, использующих обычные тонкопленочные резистивные материалы, значительно ограничена.

Что касается детектора мощности, в раскрытии патента Японии № 84-23263 один из изобретателей этого изобретения раскрыл устройство термопары, изготовленное путем соединения смешанной кристаллической пленки аморфной и микрокристаллической фаз с металлической резистивной пленкой. Детектор мощности, использующий эту термопару, вполне способен обеспечить стабильные измерения при детектировании высокой мощности. Однако этот детектор мощности, содержащий термопару, имеет слишком низкую чувствительность для выполнения стабильных измерений и плохую линейность термоэлектродвижущей силы термопары при обнаружении малой мощности, такой как 1.mu.W например. Заявка на патент США № 896131, теперь патент США № № 4835059 и 068273, теперь патенты США. В US 4766088, который подал один из изобретателей этого изобретения, раскрывается тонкопленочный проводник из сплава Si-Ge, в котором сосуществуют аморфная и микрокристаллическая фазы. Этот тонкопленочный проводник, хотя и изготовлен из полупроводникового материала, обладает относительно большой проводимостью, но температурный коэффициент мал, как у металлов, а также предлагает особенность, заключающуюся в том, что термоэлектрическая мощность (величина коэффициента Зеебека) велика, как у полупроводников; следовательно, термоэлектродвижущая сила велика.В вышеуказанных патентных заявках указана применимость к электрическим резисторам и детекторам мощности.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первой целью настоящего изобретения является создание электрического резистора, состоящего из тонкопленочного резистора, который обладает превосходными фотолитографическими способностями и может использоваться при высоких температурах.

Вторая цель этого изобретения состоит в том, чтобы предоставить электрический резистор, способный использовать изолирующую подложку, но не обязательно с мелкозернистой текстурой, но может состоять практически из любого материала необязательного типа.

Третьей целью настоящего изобретения является создание электрического резистора, который демонстрирует характеристики применимости к множеству частот, от постоянного тока до частотного диапазона 32 ГГц, и который прост в изготовлении.

Четвертой задачей настоящего изобретения является создание детектора мощности, имеющего улучшенную чувствительность обнаружения и превосходную линейность в диапазоне малых мощностей.

Пятая цель этого изобретения состоит в том, чтобы предоставить детектор мощности, имеющий улучшенную чувствительность при обнаружении малой мощности.

Для достижения первых трех целей в данном изобретении используется тонкопленочный проводник из сплава, в основном состоящий из кремния и германия. В этом проводнике сосуществуют аморфная и микрокристаллическая фазы. В этом изобретении используются свойства тонкопленочного проводника из этого сплава, так что температурный коэффициент проводимости невелик, а проводимость практически постоянна от постоянного тока до частот до 32 ГГц.

Вышеупомянутый тонкопленочный проводник из сплава изготавливается с использованием процессов микроэлектроники, таких как процесс плазменного химического осаждения из паровой фазы и химического осаждения из паровой фазы с помощью фото, как указано в U.Заявка на патент S. № 068273.

Полученный таким образом тонкопленочный проводник из сплава Si-Ge имеет кристалличность (доля микрокристаллов от общего количества) от 10% до 90%. Микрокристаллы состоят из кремния и германия. Средний размер зерна составляет примерно от 50 до 500. Электропроводность составляет не менее 0,1 Мультидот · см -1. Коэффициент изменения проводимости с частотой измерения составляет менее 20% (менее 1 дБ) от постоянного тока до 32 ГГц.

Этот электрический резистор имеет вышеупомянутый тонкопленочный проводник, два первых электрода и второй электрод, все они расположены на изолирующей подложке.Тонкопленочный проводник имеет трапециевидную часть, имеющую две взаимно параллельные стороны и сторону, расположенную под прямым углом к ​​двум параллельным сторонам. Первые электроды имеют прямоугольную форму, длиннее двух параллельных сторон тонкопленочного проводника. Каждый из первых электродов имеет часть, контактирующую с двумя параллельными сторонами тонкопленочного проводника, и часть, выходящую за пределы тонкопленочного проводника. Второй электрод контактирует со стороной, находящейся под прямым углом к ​​двум параллельным сторонам, и расположен между выступающими частями первых электродов и на определенных расстояниях от первых электродов.Эти электроды, составляющие входные и выходные клеммы тока, сконструированы так, чтобы позволить электрическому резистору использовать явление передачи тока тонкопленочного проводника.

Электрический резистор в этом изобретении позволяет

(1) сделать электрический резистор, имеющий, по существу, постоянное соотношение значений сопротивления при изменении частоты от постоянного тока до 32 ГГц;

(2) представляет собой электрический резистор, устойчивый при температуре выше 600 ° С.C. с использованием многослойной испаренной пленки из хрома / платины, раскрытой в заявке на патент Японии № 85-274390 (соответствующей публикации патента Японии (Kokai) № 87-133770) в качестве электродов; и

(3) создают на подложке интегральной схемы электрический резистор, обладающий характеристиками, применимыми от постоянного тока до диапазона частот до 32 ГГц.

Для достижения четвертой и пятой целей в этом изобретении используется тонкая пленка сплава, в основном состоящая из кремния и германия, в которой сосуществуют аморфная и микрокристаллическая фазы для материала, составляющего одну из термопар, и использует свойства тонкой пленки сплава. что проводимость высокая, температурный коэффициент проводимости мал, термоэлектродвижущая сила большая, а проводимость практически постоянна от постоянного тока до частот до 32 ГГц.Поскольку способ изготовления тонкой пленки из сплава в принципе такой же, как и способ изготовления тонкопленочного резистивного материала для электрического резистора, способ изготовления тонкой пленки из сплава здесь описываться не будет.

В детекторе мощности термопара образована путем соединения тонкой пленки из упомянутого выше сплава с проводящей пленкой. Одна или несколько термопар в комбинации расположены на изолирующей подложке. Тонкая пленка сплава в вышеупомянутой термопаре соединена с первым электродом.Проводящая пленка термопары соединена со вторым электродом. Первый электрод соединен с первым электродом вывода луча, а второй электрод соединен со вторым электродом вывода луча.

Детектор мощности в соответствии с настоящим изобретением делает возможным:

Для получения детектора мощности с улучшенной линейностью, особенно в диапазоне обнаружения малой мощности, путем снабжения электродами вывода луча, тем самым увеличивая разницу температур между горячим и холодным спаями термопары.

В обычных детекторах мощности, использующих полупроводниковую пленку и металлическую резистивную пленку, верхний предел рабочей частоты составляет 18 ГГц, диапазон обнаруживаемой мощности составляет от 10 мкВт до 160 мВт, а скорость реакции обнаружения составляет 0,7 с. Напротив, с детектором мощности в этом изобретении, из-за использования вышеупомянутого сплава тонкой пленки и электродов с выводом пучка, верхняя предельная рабочая частота увеличена до 32 ГГц, а диапазон обнаруживаемой мощности расширен с 1 мк. Вт до 500 мВт.Кроме того, поскольку микроминиатюризированные элементы могут быть сформированы с использованием методов микропроцессорной обработки, таких как фотолитография, скорость реакции обнаружения снижается до менее 0,06 с.

Теперь можно предоставить менее дорогой детектор мощности, поскольку его структура проще, чем у обычного детектора мощности, использующего полупроводниковую пленку и металлическую резистивную пленку.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1A — пример электрического резистора согласно настоящему изобретению, вид сверху;

РИС.1B — другой пример электрического резистора согласно настоящему изобретению, вид сверху;

РИС. 2 показаны частотные характеристики темновой проводимости тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge в соответствии с настоящим изобретением;

РИС. 3 показаны частотные характеристики отношения значений сопротивлений электрического резистора согласно настоящему изобретению;

РИС. 4 сравнивает спектр комбинационного рассеяния лазера тонкопленочного проводника согласно настоящему изобретению со спектром тонкопленочного резистора из сравнительного примера;

РИС.5 сравнивает температурную зависимость темновой проводимости тонкопленочного проводника согласно настоящему изобретению с зависимостью тонкопленочного резистора из сравнительного примера;

РИС. 6А показан пример детектора мощности согласно настоящему изобретению;

РИС. 6В показан другой пример детектора мощности согласно настоящему изобретению;

РИС. 7 — вид в разрезе по линии X-X на фиг. 6А;

РИС. 8 — пример устройства определения мощности, вид сверху. Детектор мощности согласно настоящему изобретению применяется таким образом;

РИС.9 — электрическая схема устройства определения мощности, показанного на фиг. 8;

РИС. 10 показывает устройство определения мощности, показанное на фиг. 8 соединены по коаксиальной цепи;

РИС. 11 — характеристика линейности чувствительности обнаружения в зависимости от падающей мощности, полученной детектором мощности согласно настоящему изобретению;

РИС. 12 показывает частотные характеристики чувствительности обнаружения при падающей мощности 1 мВ, полученные детектором мощности согласно настоящему изобретению; и

РИС.13 показаны частотные характеристики коэффициента отражения мощности, полученные детектором мощности согласно настоящему изобретению.

НАИЛУЧШИЙ РЕЖИМ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь будет описан вариант электрического резистора согласно настоящему изобретению. Процесс осаждения тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge методом CVD (химическое осаждение из газовой фазы) является одним из методов микроэлектроники. В этом варианте используется плазменная печь CVD, доступная на потребительском рынке.Точно так же можно использовать печь термического CVD или печь CVD с фотоусилителем. Необходимо только использовать печь, которая способна осаждать тонкую пленку сплава, состоящую из аморфной фазы и микрокристаллической фазы, на изолирующую подложку. В этом варианте осуществления была сформирована пленка p-типа, но пленка n-типа может быть сформирована тем же способом.

Изоляционные подложки помещены в печь, в которую подавался исходный газ. Подложки, которые можно использовать для этой цели, обладают изолирующими свойствами, по крайней мере, на поверхности, такие как стеклянная подложка, слюда, полиимидная пленка, различные типы полупроводниковых подложек и металлические пластины, покрытые изолирующей тонкой пленкой.Изолирующие подложки, используемые в этом варианте осуществления, не обязательно должны иметь мелкозернистую текстуру поверхности. В качестве исходного газа, вводимого в печь, использовали смешанный газ из солевого раствора (SiH 4) и германа (GeH 4). Диборан (B 2 H 6), разбавленный водородом, использовали в качестве присадки p-типа. Пример условий депозита приведен в таблице 1.

 ТАБЛИЦА 1
     ______________________________________
     № образца1 2 3
     ______________________________________
     Коэффициент расхода газа 1 1 1
     (SiH 4 / GeH 4)
     Электрический разряд
                    2 2 2
     давление (Торр)
     Мощность разряда (Вт)
                    15 80 300
     Мощность разряда
                    0.02 0,11 0,40
     плотность (Вт / см 2)
     Подложка 380 380 380
     температура (° C)
     ______________________________________
 

Характеристики полученного таким образом тонкопленочного проводника указаны в заявке на патент США №896,131 описано ранее.

РИС. 4 показан пример спектра комбинационного рассеяния лазерного излучения тонкой пленки сплава Si-Ge, состоящей из аморфной фазы и микрокристаллической фазы, нанесенной на стеклянную подложку в условиях, указанных в таблице 1. В качестве метода рассеяния под прямым углом использовался метод рассеяния под прямым углом. измерительная техника для получения данных. На фиг. 4 ось абсцисс представляет рамановский сдвиг (см -1), а ось ординат представляет силу комбинационного рассеяния (в оптимальных единицах). Осциллограммы A, B и C показывают спектры комбинационного рассеяния осажденных пленок, полученные при мощности разряда 15 Вт, 80 Вт и 300 Вт.Форма волны A с широкой диаграммой указывает на то, что тонкая пленка сплава Si-Ge состоит из полностью аморфной фазы. Формы сигналов B и C, имеющие острые пики, указывают на то, что микрокристаллическая фаза и аморфная фаза сосуществуют в тонких пленках сплава. Поскольку рамановские сдвиги в формах сигналов B и C имеют пиковые значения, которые находятся в окрестностях 290 см -1, 400 см -1 и 490 см -1, предполагается, что Si- Тонкие пленки сплава Ge в основном состоят из связей Ge — Ge, Si — Ge и Si — Si.Картина рентгеновского анализа (не показана) и спектры комбинационного рассеяния на фиг. 4 показывает, что тонкие пленки сплава Si-Ge редко имеют кластеры, состоящие только из микрокристаллов кремния или микрокристаллов германия, а в основном состоят из микрокристаллов, состоящих только из сплава Si-Ge.

РИС. 5 показан пример температурных характеристик темновой проводимости тонкопленочного проводника из сплава Si — Ge. На фиг. 5 ось абсцисс представляет величину, обратную абсолютной температуре (1 / T), а ось ординат представляет темновую проводимость (.дельта … D). Форма волны A показывает температурные характеристики темновой проводимости тонкой пленки сплава Si-Ge, состоящей только из аморфной фазы, осажденной при мощности разряда 15 Вт. Этот рисунок показывает, что темновая проводимость тонкой пленки сплава формы волны A пропорционален -1 / 4-й степени (1 / T) в диапазоне низких температур и (1 / T) в диапазоне высоких температур. Из этого следует, что механизм электропроводности определяется прыжковой проводимостью в низкотемпературном диапазоне и зонной проводимостью в высокотемпературном диапазоне.Эти температурные характеристики такие же, как у хорошо известной пленки аморфного кремния. Отличной особенностью тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge по настоящему изобретению является то, что измеренное абсолютное значение темновой проводимости на три цифры выше, чем у пленки из аморфного Si. Осциллограммы B и C показывают температурные характеристики темновой проводимости двух тонких пленок сплава Si-Ge, содержащих микрокристаллы с кристалличностью 30% и 90%, осажденных при мощности разряда 80 Вт и 300 Вт соответственно.Следует отметить, что темновая проводимость, измеренная по измерениям, составляет более 100 См-1, что эквивалентно таковой у полуметаллов, и что температурное изменение темновой проводимости настолько мало, как быть менее 1% / K. Такая стабильная темновая проводимость, на которую незначительно влияют изменения температуры, чрезвычайно полезна при формировании тонкопленочных резисторов и микросхем IC с высокой точностью. Среди тонких пленок сплава Si-Ge, имеющих темновую проводимость более 1 См · см.-1, которые не показаны схематически, которые были сформированы в условиях осаждения в Таблице 1, было подтверждено, что температурный коэффициент чрезвычайно мал; менее 1% / К.

РИС. 2 показаны изменения частоты темновой проводимости тонкой пленки сплава Si-Ge, сформированной в условиях осаждения, указанных в таблице 1. На этом рисунке ось ординат представляет отношение темновой проводимости (%), а ось абсцисс представляет собой частоту измерения (Гц). Черные точки указывают частотные характеристики образца, нанесенного в условиях депонирования А.Из черных точек видно, что темновая проводимость начинает уменьшаться около 200 кГц и уменьшается более чем на 10 процентов при 4 МГц. Белые точки указывают частотные характеристики образцов, осажденных в условиях осаждения B и C, и показывают, что темновая проводимость постоянна до 4 МГц и начинает немного увеличиваться при 10 МГц. Это соответствует изменениям в тонкой пленке сплава Si-Ge из аморфной фазы в микрокристаллическую фазу, как показано на фиг. 4. Следовательно, если тонкая пленка сплава Si-Ge содержит микрокристаллическую фазу, темновая проводимость пленки будет оставаться постоянной в широком диапазоне частот; от постоянного тока до высоких частот.

РИС. На фиг.1А показан электрический резистор, который изготовлен из тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge согласно настоящему изобретению. На рисунке показано применение электрического резистора в качестве оконечного резистора, используемого в широком диапазоне частот, от постоянного тока до высоких частот в копланарных микрополосковых линиях на нем. В этом электрическом резисторе 11, предусмотренном на изолирующей подложке 12, находится тонкокристаллический проводник 13 из сплава Si-Ge, в котором сосуществуют аморфная фаза и микрокристаллическая фаза, как описано ранее.Этот пленочный проводник имеет прямоугольную форму, обозначенную шириной D и длиной L. Два первых электрода 14А и 14В расположены параллельно на изолирующей подложке. Первые электроды имеют прямоугольную форму, а их длина больше, чем длина тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge. Первые электроды 14A и 14B частично контактируют с двумя параллельными боковыми сторонами тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge. Остальные части первых электродов выходят за пределы тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge.Второй электрод 15 также предусмотрен на изолирующей подложке и имеет прямоугольную форму и ширину 2d, которая уже, чем пространство D (ширина тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge) между первыми электродами. Второй электрод, находящийся в контакте с той стороной тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge, которая находится под прямым углом к ​​сторонам, с которыми контактируют первые электроды, расположен между противоположными выступающими частями первых электродов 14A и 14B. с зазорами от первых электродов.Как ясно из фигуры, верхние концы первых электродов 14А и 14В и второго электрода 15 находятся на одной линии. Первые электроды соответствуют внешнему проводнику коаксиального кабеля, а второй электрод — его внутреннему проводнику. Расстояние D между первыми электродами и ширина 2d второго электрода определяют характеристический импеданс кабеля, а также относительную диэлектрическую проницаемость подложки. Длина L тонкопленочного проводника из сплава Si — Ge, то есть пленочного резистора, определяется с учетом коэффициента затухания.Пример конструкции показан ниже. Сопротивление листа тонкопленочного проводника обычно не влияет на частотные характеристики характеристического импеданса и коэффициента затухания. Однако, когда пример конструкции с D = 2d и L.gtoreq.0.7D был проанализирован с использованием простой модели, эта модель не работала на сверхвысоких частотах. Вышеуказанные частотные характеристики определялись свойствами резистора, а коэффициент затухания составлял более 20 дБ на сверхвысоких частотах.

Фактические размеры тонкопленочного резистора определяются конфигурацией используемой коаксиальной линии. Обычно используются тонкопленочные резисторы D = 3,5 мм или около того.

РИС. 3 показывает коэффициент изменения значения сопротивления (отношение значений сопротивления) электрического резистора по фиг. 1А к изменению частоты. По оси ординат отложено отношение значений сопротивления (в процентах), а по оси абсцисс — частота измерения (Гц). Из этого рисунка подтверждается, что электрический резистор по настоящему изобретению показывает почти постоянное значение сопротивления до 32 ГГц.

Вышеупомянутый электрический резистор по настоящему изобретению может быть легко изготовлен путем осаждения тонкопленочного проводника из аморфного сплава Si-Ge с использованием процесса плазменного химического осаждения из паровой фазы, технологии микрообработки с использованием фотолитографии и метода осаждения металлической пленки с использованием осаждения из паровой фазы.

Металлические пленки, которые могут быть использованы для создания первого и второго электродов, включают алюминиевую напыленную пленку, многослойную напыленную пленку из нихрома / золота и многослойную напаренную пленку из хрома / платины.Многослойная напыленная пленка из хрома / платины, прежде всего, стабильна и эффективна при температурах выше 600 ° С. Это указано в заявке на патент Японии № 85-274390 (название изобретения: устройство с омическим переходом) автора настоящего изобретения. Условия осаждения вышеупомянутого тонкопленочного проводника из аморфного сплава Si-Ge с помощью процесса плазменного CVD регулируются соотношением потоков SiH 4 / GeH 4 и давлением разряда газа-носителя (H 2). , мощность разряда и температура подложки.Эта пленка может быть сформирована при условиях, отличных от указанных в таблице 1, а именно: SiH 4 / GeH 4 = от 0,1 до 100, давление разряда: от 0,1 до 10 Торр, мощность разряда от 0,1 до 10 Вт / см 2, температура подложки: 300 ° С. до 500 ° С. С.

Посредством процесса химического осаждения из паровой фазы с помощью фотоэлемента этот тонкопленочный проводник из сплава может быть сформирован при низкой температуре, например, когда температура подложки составляет около 200 ° С. С.

Это изобретение не ограничивается вариантом осуществления, показанным на фиг. 1А.В качестве примера тонкопленочный проводник может быть выполнен в виде шестиугольника, как показано на фиг. 1В, так что между двумя взаимно параллельными сторонами образованы наклонные стороны и сторона, расположенная под прямым углом к ​​этим двум сторонам, а последняя единственная сторона короче, чем расстояние между двумя параллельными сторонами. Если устройство изготовлено из тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge, показанного на фиг. 1А симметрично относительно правого конца прямоугольного тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge, полученное устройство будет аттенюатором сопротивления.Ослабленная величина сопротивления по большей части пропорциональна длине L, но даже если длина L изменяется, характеристический импеданс остается неизменным.

Далее будет описан воплощенный пример детектора мощности, использующего тонкопленочный проводник из сплава Si-Ge, в котором сосуществуют аморфная фаза и микрокристаллическая фаза. На фиг. 6A и 7, в детекторе мощности первая термопара 24A состоит из тонкопленочного проводника 22A из сплава Si-Ge и соединенной с ним металлической проводящей пленки 23A; вторая термопара 24B состоит из тонкопленочного проводника 22B из сплава Si-Ge и соединенной с ним металлической проводящей пленки 23B.Первая термопара 24A и вторая термопара 24B расположены параллельно на изолирующей подложке 21, так что тонкая пленка из сплава Si-Ge первой термопары и металлическая пленка второй термопары размещены лицом друг к другу, а сплав Si-Ge тонкая пленка второй термопары и металлическая пленка первой термопары располагаются друг напротив друга. Тонкая пленка из сплава Si-Ge первой термопары и металлическая пленка второй термопары соединены перемычкой между первым электродом 25; металлическая пленка первой термопары соединена со вторым электродом 26; тонкая пленка из сплава Si-Ge второй термопары соединена с третьим электродом 27, и, таким образом, выходы двух термопар могут быть объединены.Первый, второй и третий электроды 25, 26 и 27 плотно соединены с электродами 28, 29 и 30 вывода луча соответственно. Желаемая ширина этих электродов вывода луча шире, чем ширина электродов, к которым подсоединены электроды вывода луча, и составляет от 100 до 200 мкм. Желаемая толщина электродов вывода луча составляет от 5 до 30 мкм и более желательно от 10 до 20 мкм. Золото или позолоченная платина — это материалы, обычно используемые для электродов вывода луча. Прикрепив электроды вывода луча к внешним концам, то есть к холодным спаям термопар, как в этом варианте осуществления, термическое сопротивление областей холодного спая может быть значительно уменьшено.Кроме того, прикрепляя электроды вывода луча к полосовой подложке, можно минимизировать разницу температур от температуры окружающей среды, то есть температурный градиент.

Между тем, тепловое сопротивление между спаями термопар, то есть между горячим спаем и холодными спаями, определяется толщиной и шириной изолирующей подложки, тонкопленочного проводника из сплава Si-Ge и металлической пленки. . Это тепловое сопротивление намного больше, чем у холодных спаев.Другими словами, можно увеличить тепловой градиент между горячим и холодным спаями термопары. Следовательно, увеличивая расстояние между горячим и холодным спаями, можно увеличить тепловое сопротивление между ними. В результате разница температур .DELTA.T между ними увеличивается.

В вышеупомянутом детекторе мощности, сконструированном так, что выходы двух термопар могут быть суммированы, термоэлектродвижущая сила V может быть выражена термоэлектрической мощностью.альфа… a тонкой пленки сплава Si-Ge и термоэлектрическая мощность альфа m металлической пленки следующим образом.

В = 2 (α + α + m) .DELTA.T (1)

Как видно из этого уравнения, термоэлектродвижущая сила V, то есть чувствительность обнаружения, увеличивается с увеличением разности температур .DELTA.T. Следовательно, этот детектор мощности при обнаружении очень низкой мощности может уменьшить влияние шума и тем самым улучшить линейность этого детектора мощности.

В этом варианте осуществления тонкая пленка из сплава Si-Ge и проводящая пленка, составляющие термопары, имеют прямоугольную форму, но это изобретение не ограничивается прямоугольными термопарами. В качестве примера можно сделать трапециевидную пленку из смешанных кристаллов и металлическую пленку, так что стороны горячего спая становятся более узкими по направлению к сторонам холодного спая, как показано на фиг. 6Б. С такими трапециевидными термопарами можно изменять температуру между горячим и холодным спаями, концентрируя тепловыделение в областях горячего спая, тем самым улучшая чувствительность обнаружения.Хотя в этом варианте осуществления детектора мощности использовались две термопары, количество термопар может составлять одну, три или больше. В этом варианте осуществления для проводящих пленок использовался металл, но можно использовать и другие типы проводящего материала. Например, когда тонкая пленка сплава Si-Ge представляет собой полупроводник p-типа, чувствительность обнаружения можно улучшить, используя полупроводник n-типа, который отличается полюсом термоэлектрической мощности, в качестве замены проводящей пленки.

РИС. 8 и 9 показано устройство определения мощности, использующее детектор мощности, показанный на фиг.6А. В этом устройстве линия передачи образована на диэлектрической подложке 31 центральным проводником 32, имеющим заданную ширину, и внешними проводниками 33A и 33B, расположенными с обеих сторон устройства и разделенными на заданные расстояния от центрального проводника 32. Детектор мощности 34 имеет электроды вывода луча 28, 29 и 30, подключенные к линиям передачи, соответственно, и измеряемая мощность подводится к детектору по этим линиям. Конденсатор связи 35, включенный последовательно в цепь, отсекает постоянный ток, но пропускает высокочастотную мощность.Обходной конденсатор 36 выполняет ту же функцию, что и разделительный конденсатор 35. В этом устройстве определения мощности генерируется термоэлектродвижущая сила 37, когда измеряемая мощность преобразуется в тепло. Этот выходной сигнал обнаружения проявляется как постоянный ток на выводах луча 28, 29 и 30 и выводится через подводящие провода 37 и 38. Цифра 40 указывает на соединительную часть. Постоянный ток выходное напряжение усиливается усилителем 41 и отображается на индикаторе 42. Цифра 50 указывает заземление.

РИС.10 — вид в разрезе, показывающий устройство определения мощности, показанное на фиг. 8 подключен к коаксиальной линии передачи. На фиг. 10 позицией 43 обозначен полый внешний соединитель, в который вставлено устройство 44 определения мощности, и центральный проводник коаксиальной линии передачи 45 соединен в соединительной части 46 с центральным проводом 33 устройства 44 обнаружения мощности.

РИС. 11 показывает линейность чувствительности обнаружения в зависимости от мощности, подаваемой на детектор мощности.По оси абсцисс отложена подводимая мощность, а по оси ординат — чувствительность обнаружения в логарифмическом масштабе.

Как видно из этой схемы, устройство определения мощности по настоящему изобретению обеспечивает превосходную линейность от малой мощности до высокой. Одна из причин, по которой данные с такой хорошей линейностью были получены с высокой чувствительностью при обнаружении малой мощности, заключается в том, что тепловое сопротивление термопар было увеличено за счет использования тонкой пленки из сплава Si-Ge толщиной около 1.мама. ИНЖИР. 12 показаны частотные характеристики чувствительности обнаружения в устройстве определения мощности согласно настоящему изобретению. Частотные характеристики плоские; менее 1 дБ до 32 ГГц. ИНЖИР. 13 показаны частотные характеристики КСВН (коэффициента стоячей волны по напряжению) в детекторе мощности согласно настоящему изобретению. Точное согласование импеданса достигается таким образом, что КСВН составляет менее 1,3 до 32 ГГц, а характеристики детектора мощности по настоящему изобретению более превосходны, чем характеристики в предыдущем примере, показанном пунктирной линией на фиг.13.

Cyclone Handbook

% PDF-1.3 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj >>> эндобдж 3 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 4 0 obj > ручей 2005-08-24T09: 59: 47ZFrameMaker 7.02005-08-24T11: 30-07: 002005-08-24T11: 30-07: 00application / pdf

  • Cyclone Handbook
  • Корпорация Альтера
  • Справочник по циклону
  • Cyclone, последовательный порт, конфигурация, устройства, FPGA, EPCS1, EPCS4, EPCS16, DDIO, несколько напряжений, архитектура Cyclone, конфигурация, тестирование, PLL, встроенная память, C5V1-1.7, C5V1
  • Авторские права © 2005 Altera Corporation. Все права защищены. «Cyclone, последовательный порт, конфигурация, устройства, FPGA, EPCS1, EPCS4, EPCS16, DDIO, несколько напряжений, архитектура Cyclone, конфигурация, тестирование, PLL, встроенная память, C5V1-1.7, C5V1» Acrobat Distiller 7.0 (Windows) uuid: 7e896c5d-d7a1-4c0d-bb8d-d67362d42444uuid: 4bfd01eb-3c75-4fe9-8f77-aba700006b01 конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > ручей HWMo8WTPm] 9 ؃ ȮdN ޝ! IY «@ $ K # ΛfëwsNFNILJ» 7J3-b; zF, «E WL} _> y% Qa # 2Ma $ E

    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.