Прецизионные резисторы

Резистори належать до найбільш поширених компонентів радіоелектронної апаратури. На них припадає від 20 до 45%, тобто майже до половини загальної кількості усіх компонентів електричних кіл. Вони заслужили це завдяки їх фізичній властивості - опору.

Прецизійними є резистори підвищеної точності ±(0,05 ч 5)% і стабільності (ТксЌ10-4 1/ос), номінальні опори яких складають від 1 Ом до 1 МОм, гранична робоча напруга - не більше сотень вольт, діапазон номінальних потужностей розсіювання - від 0,05 до 2 Вт, частотний діапазон - до одиниць мегагерц, а зміна опору до кінця терміну служби - декілька відсотків. Більше 40% відмови РЕА відбувається унаслідок відмови резисторів, тому актуальною залишається тема використання високоточних і надійних прецизійних резисторів. Не дивлячись на високу вартість і технологічну складність виготовлення, вони незамінні в багатьох точних пристроях, але про використання прецизійних резисторів йтиметься далі.

Прецизійні резистори можуть бути дротяними і недротяними (товстоплівкові, тонкоплівкові і композиційні). У обох випадках для забезпечення їх високої точності виконують технологічну підгонку під заданий допуск номінального опору. У першому випадку змінюють число витків при намотуванні, а в другому - юстують струмопровідний елемент, наприклад, додатково нарізуючи витки на каркасі. Щоб забезпечити високу стабільність прецизійних резисторів, використовують різні методи. У недротяних резисторах зменшують перегрів струмопровідного шару, збільшуючи поверхню тепловіддачі, резистори піддають тривалому електротермотренуванню.

Очевидно що ці заходи не є найбільш раціональними, тому в даний час використовується лише обмежена кількість недротяних прецизійних резисторів: з раніше випущених типів - УЛІ (вуглецеві лаковані для вимірювальної техніки) і БЛП (боровуглецеві лаковані прецизійні) і які випускаються в даний час С2-13, С2-14.

Як прецизійні резистори найчастіше використовують дротяні. Їх виготовляють з дроту, що має позитивний малий температурний коефіцієнт питомого опору, вони не змінюють своїх властивостей в процесі старіння і є стійкими до дії навколишнього середовища.

Основними недоліками дротяних резисторів є досить висока вартість, великі габарити і часто обмежений частотний діапазон. Проте розвиток мікрометалургії (отримання мікродроту в скляній ізоляції) дозволив виготовляти дротяні резистори, розміри яких подібні до розмірів прецизійних недротяних резисторів і навіть менше. В результаті ухвалення ряду конструктивних заходів(зустрічне намотування, намотування подвійним дротом, застосування металевих каркасів) паразитна індуктивність і ємність дротяних резисторів можуть бути зведені до необхідного мінімуму, а тим самим може бути забезпечена робота цих резисторів в мегагерцевому діапазоні. Дротяні прецизійні резистори є дуже точними і стабільними (0.05%, <10ppm/°c). Вони використовуються тільки в дуже критичних схемах, таких як схеми підстроювання і прецизійних аттенюатори. Типові номінали - від 0.1 Ом до 1.2 МОм.

Металоплівкові резистори зазвичай вибирають для прецизійних схем, де потрібна висока точність, низький температурний коефіцієнт, і низький шум. Такі резистори зазвичай складаються з ніхрому, оксиду олова або нітриду танталу і випускаються в герметичних або, опресованих фенольних корпусах. Типове їх використання в мостових схемах, RC- генераторах і активних фільтрах. Початкова точність варіюється від 0.1 до 1%, температурний коефіцієнт від 10 до 100 ppm/°c. Стандартні номінали від 10 Ом до 301 КОм з кроком 2% (для допусків 0.5% і 1%). Металоплівкові маркіруються послідовністю з чотирьох цифр (три перших - число, четверта - кількість нулів. Приклад "4991" - 4990ом, "49R9" - 49.9 Ом).

У резисторі С5 встановлюються в мікроелектронній апаратурі на друкованих платах і підкладках гібридних ІС. Резистори С5-5 звичайного і тропічного виконання виконують намотуванням з кроком манганієвого дроту на керамічний каркас, який ущільнюють кремнійорганічною гумою, фторопластовою стрічкою і захищають металевим кожухом, а з торців - керамічними шайбами. Діаметр цих резисторів від 6,15 до 11,2 мм, а довжина від 20 до 52 мм.

Резистори С5-15 прямокутної форми, виконані з мікродроту в скляній ізоляції, мають найменші розміри (4 х 3, 6 х 2,5 мм), масу, номінальну потужність, вібронайміцніші і встановлюються на підкладках гібридних ІС. Резистори С5-22, призначені для роботи в умовах високого вакууму, мають широкий діапазон номінальних опорів і розміри 8 х 8 х 3,6 мм. Резистори С5-25в діаметром від 7 до 11 мм і завдовжки від 17 до 22,5 мм на відміну від резисторів С5-5 не мають металевого корпусу і захищені від дії зовнішнього середовища лише кампаундом. Тому верхня межа їх робочої температури менша.

Резистори С5-41 (високочастотні - до 1МГц) прямокутної форми (27 х 10 х 3,5 мм) використовуються тільки для друкованого монтажу. Резистори С5-53 і С5-54, що використовуються на частотах до 1кГц, мають діаметр від 9 до 19 мм і довжину від 20 до 56 мм.

Вуглецеві прецизійні резистори - це тонкошарові резистори, резистивний елемент якого являє собою плівку піролітичного вуглецю на керамічній підставці, отриману розкладанням вуглеводнів у вакуумі або в середовищі інертного газу при високій температурі. В даний час вуглецеві резистори є одним з найбільш поширених типів постійних резисторів. Вони широко застосовуються в електронній апаратурі завдяки високій стабільності параметрів, стійкості до