电阻器的类型

像许多电子元件一样,电阻具有各种形状,尺寸,容量和类型。 然而,所有的电阻都不是相同的。 每种类型的电阻在电阻噪声,容差,额定功率,温度系数,电压系数,频率响应,尺寸和可靠性的典型值上存在显着差异。 这些差异带来了优点和局限性,使得某些电阻器成为某些应用的理想选择,并成为其他疑难解答源。

碳成分电阻器

碳成分电阻器由于其相对较低的成本和较高的可靠性而成为电子学中最常用的电阻器类型。 碳成分电阻器使用由碳粉,绝缘陶瓷和粘合剂材料制成的固体块材料。 通过改变碳与填充材料的比例来控制电阻。 电阻器中的碳成分受环境条件,尤其是湿度的影响,并且随着时间的推移其电阻趋于变化。 由于这个原因,碳成分电阻器具有较差的电阻容差,通常只有5%。 碳成分电阻器的功率也限制在1瓦以下。 与其容差和低功耗相比,碳成分电阻具有良好的频率响应,使其成为高频应用的一种选择。

碳膜电阻器

碳膜电阻器在绝缘杆顶部使用一层薄薄的碳,将其切割成一条狭长的电阻通路。 通过控制路径的长度和宽度,可以精确控制电阻,公差可达1%。 总体而言,碳膜电阻的性能优于碳素电阻,额定功率高达5瓦,稳定性更好。 然而,由于由电阻通路切入电影引起的电感和电容,其频率响应更差。

金属膜电阻器

目前使用的更常见的轴向电阻器之一是金属膜电阻器。 它们在结构上与碳膜电阻器非常相似,主要区别在于使用金属合金作为电阻材料而不是碳。 所使用的金属合金,通常为镍铬合金,能够提供比碳膜电阻器更严格的电阻容差,公差严格为0.01%。 金属薄膜电阻器可提供高达约35瓦,但电阻选项开始减少1-2瓦以上。 金属膜电阻器噪音低,并且由于温度和施加的电压而具有很小的电阻变化。

厚膜电阻器

即使在今天,厚膜电阻器在20世纪70年代也很流行,它们是常见的表面贴装电阻器。 它们采用悬浮在液体中的导电陶瓷和玻璃混合物复合物进行丝网印刷工艺。 一旦电阻丝网印刷完成,它就会在高温下烘烤以去除液体并融合陶瓷和玻璃复合材料。 最初,厚膜电阻器的容差很差,但是今天它们的容差可低至0.1%,可处理250瓦的封装。 厚膜电阻具有高温度系数,温度变化100°C,电阻变化高达2.5%。

薄膜电阻器

借助于半导体工艺,通过称为溅射的真空沉积工艺来制造薄膜电阻器,其中在绝缘基底上沉积导电材料的薄层。 然后对该薄层进行光刻蚀以形成电阻图案。 通过精确控制材料的沉积量和电阻图案,薄膜电阻可以达到0.01%的严格公差。 薄膜电阻器的电压限制在2.5瓦左右,电压比其他电阻器的电压低,但电阻器非常稳定。 薄膜电阻器的精确度价格通常是厚膜电阻器价格的两倍。

线绕电阻器

最高功率和最精确的电阻器是线绕电阻器,尽管它们很少都是高功率和同时精确的。 绕线电阻器通过在陶瓷绕线筒周围缠绕高电阻丝(通常为镍铬合金)制成。 通过改变导线的直径,长度,合金和包覆图案,线绕电阻器的性能可根据应用进行调整。 精密线绕电阻器的电阻容差为0.005%,可以在功率达到50瓦左右时找到。 功率绕线电阻的典型容差为5或10%,但额定功率在千瓦范围内。 线绕电阻器由于其结构的性质而具有高电感和电容,这限制了它们的低频应用。

电位器

改变信号或调谐电路是电子学中常见的现象。 手动调整信号的最简单方法之一是通过可变电阻器或电位器。 电位器通常用于模拟用户输入,如音量控制。 较小的表面安装版本用于在密封和运送给客户之前调整或校准PCB上的电路。 电位器可以是非常精确的多匝可变电阻器,但它们通常是简单的单转装置,它们沿着导电碳路径移动滑动装置以将电阻从接近零变为最大值。 电位计通常具有非常低的额定功率,较差的噪声特性和平稳的稳定性。 但是,改变电阻和调整信号的能力使得电位计在许多电路设计和原型设计中具有无可估量的价值。

其他电阻类型

与大多数组件一样,存在几种专用电阻器变体。 实际上,包括白炽灯泡中的电阻元件在内有几种很常见。 其他一些特种电阻器包括加热元件,金属箔,氧化物,分流器,金属陶瓷和栅极电阻等等。