На что влияет сопротивление резисторов в фильтре?

Содержание

Тема: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Опции темы

Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Подскажите кто нибудь как правильно рассчитать фильтр например второго порядка для ВЧ головки если гасящий резистор включен перед фильтром? Смысл включать резистор перед фильтром есть почти всегда, т.к не нужно дополнительно демпфировать резонанс головки, эту функцию выполняет катушка фильтра второго порядка включенная параллельно динамику.

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Дык можно его резюком придавить, из рассчета 0,7ом/1дб.

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Я может не понятно объяснил, я не про то как резюк посчитать.
Например включен ФВЧ второго порядка затем резюк, потом ВЧ головка, здесь ясно что фильтр рассчитывается на сопротивление головки+сопротивление гасящего резюка, в итоге мы получим спад -6дБ на частоте среза (если считать баттерворт например).

Другое дело когда сначала стоит резюк, потом фильтр, потом ВЧ головка. На какое сопротивление рассчитывать фильтр?
Практически знаю что резюк перед фильтром приводит к дополнительному спаду на частоте среза (помимо того что он давит всю полосу). То есть меняется добротность фильтра.
Так вот как это правильно рассчитать?

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Подставьте все в ЛСПКад, она сама все посчитает.
А если хочется самому, пишете Кирхгофа. Сопротивления комплексные. Импеданс тоже надо учитывать моделью головки.

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Или поискать учебник по ТОЭ — там расчеты фильтров по заданному Rисточника и Rнагрузки. Вот тот резюк и будет Rисточника. А вообще-то с ним нужно поосторожнее.

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

А где можно дернуть какую нибудь програмку в которой можно посчитать?

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

konctantin,
Примерный метод расчета в своей методике Александр Клячин описал.

При добавлении резистора перед фильтром второго порядка, расчитываем фильтр с сопротивлением (корень из (L/C), меньшим на номинал добавовчного резистора. Для небольшого добавочного сопротивления совпадение будет вполне приличным.
Только на частоте среза спад не -6 дб, а -3дБ

Но проще такие вещи в симуляторе расчитывать

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Malinovsky DПриветствую!
В методике только сказано что при добавлении резистора перед фильтром L уменьшается, а C увеличивается. Формулы нет.

konctantin добавил 14.06.2006 в 15:07

Не совсем понял. А можно пример?

Последний раз редактировалось konctantin; 14.06.2006 в 15:07 . Причина: Добавлено сообщение

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

konctantin
Самый добрый вечер!
Если еще не добрался до LSPcad, приведу примерчик

В фильтре С=10 мкф, L=0.5 мГн. Сопротивление такого фильтра, по выше указанной формуле «Корень(L/C)», получается 7,07 Ома. Добавляем резистор перед фильтром на 1,5 Ом. Теперь сопротивление фильтра нужно выбрать равным 5,57 Ом. (в 1,27 раз меньше). Для этого нужно L разделить на 1,27, а С — умножить на 1,27.
Но нужно помнить, что это ориентировочный способ, поскольку форма АЧХ сохранится на частотах, выше резонансной, но на частоте Fрез/2 и ниже уровни будут уже практически совпадать. (картинка ниже)

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Malinovsky D
Понятно, спасибо. А вот другой пример — L=0.5мкф C=10мкф. По формуле Zх=7,07Ом, а если сопротивление добавочного 7Ом? Кстати у меня примерно так и есть

konctantin добавил 15.06.2006 в 08:37
Что то тут не так. LSP Cad запустил, но ещё не разобрался, времени не было.

Последний раз редактировалось konctantin; 15.06.2006 в 08:37 . Причина: Добавлено сообщение

Re: Расчет ФВЧ с гасящим резистором перед фильтром

Я же говорю — это довольно примерный подсчет. На картинке видно, что АЧХ полностью вниз не смещается. Сам таким подходом не пользуюсь — в Микрокапе модель рисую (картинки оттуда). Правда, в Микрокапе нужно заморачиваться сильно, чтобы подобрать импеданс модели динамика — не самый удобный способ. Просто я уже навострился с эквивалентными схемами динамиков — для черновых прикидок точности хватает.

Если приходится так сильно делить, то, возможно, стоит попробовать выкручиваться более хитрыми способами — поставить резюк параллельно динамику, добавить резюк после фильтра и т.д.
А почему не попробовать поставить резистор перед фильтром и посмотреть, что получилось с АЧХ фильтра, колонки? Кривой импеданс динамика все равно внесет коррективы в АЧХ ВЧ-фильтра.

Сопротивление резистора.

Сопротивление резистора определяет способность резистора оказывать сопротивление электрическому току в цепи. Если резистор представляет собой значительное препятствие для тока, то говорят, что он имеет большое сопротивление. Если воздействие на ток незначительно, то сопротивление считают малым. Часто понятия резистора и сопротивления путают. Путаницы можно избежать, если уяснить себе, что резистор – это пассивный элемент цепи, который можно потрогать руками, а сопротивление – характеристика резистора, которую можно измерить или определить по маркировке.

Резисторы могут быть постоянными и переменными. Первые обладают фиксированным значением сопротивления, сопротивление переменных резисторов можно менять.

Сопротивление резистора в цепи.

Чтобы лучше представить себе работу резистора в цепи, обратимся к водопроводной аналогии. Поток воды между двумя произвольно выбранными сечениями трубы зависит как от разности давлений в этих сечениях, так и от характеристик самой трубы. Разность давлений создается силой тяжести или насосом. Если разность давлений постоянна, то поток будет зависеть в основном от двух параметров: от внутреннего диаметра трубы и от ее длины. Может быть так, что при большом диаметре внутренности трубы забиты ржавчиной, и она оказывает большое сопротивление потоку.

Примерно то же происходит с потоком электронов при движении между узлами кристаллической решетки. В зависимости от того, как расположены атомы внутри материала проводника, какие размеры имеет сам проводник, электроны под воздействием поля в одних случаях легче, в других с большими трудностями перемещаются от точки к точке. Количественно поток воды можно измерить в литрах за секунду, величину электрического тока (потока электронов) в проводнике измеряют в амперах. Увеличение сопротивления будет наблюдаться при увеличении длины проводника и при уменьшении его сечения. Единица измерения величины сопротивления проводников — 1 Ом.

Сопротивление в резисторе очень сильно зависит от материала, из которого изготовлены проводники. Сравним медь и сплав нихром. Если удельное сопротивление меди составляет 0,0175 Ом*мм², то сопротивление нихрома – 1,1 Ом*мм², то есть в 60 раз больше. Практически это значит, что если на концах одинаковых по геометрии проводов из меди и нихрома обеспечить разность потенциалов в 1 вольт, то ток в медном образце будет в 60 раз больше, чем в нихромовом.

Чаще всего постоянный резистор представляет собой сравнительно компактный элемент цилиндрической формы с двумя выводами. К выводам подсоединены концы намотанного или осажденного на корпус проводника.

Читайте также:  Подключение однофазного счетчика электроэнергии

Кроме сопротивления резистор характеризуется еще рассеиваемой мощностью. Это очень важная характеристика. Известно, что при прохождении тока через проводник выделяется тепло. Если площадь, через которую оно рассеивается, будет недостаточна, то резистор через некоторое время перегорит. Рассеивание происходит путем нагрева воздуха, либо другой среды, которая окружает резистор, и через излучение. Рассеиваемая мощность – это такая мощность, которая может выделяться на резисторе в виде тепла в течение продолжительного времени без его разрушения.

Еще одна характеристика – точность сопротивления резистора. Изготовить даже два абсолютно одинаковых резистора практически невозможно по ряду причин. Но можно изготавливать большие партии резисторов, сопротивление которых не будет выходить за заданные пределы. Поэтому постоянные резисторы характеризуются еще определенной точностью, которую указывают в процентах. Эта величина задает тот интервал значений, за которую величина сопротивления выходить не должна. Очень точные резисторы стоят очень дорого, менее точные – дешевле.

Не может быть любой и сама величина сопротивления резистора. Было бы неразумно требовать от промышленности, чтобы изготавливались и 100 Ом и 100,05 Ом. Возможные значения сопротивлений образуют так называемые ряды и обозначаются: E3, E6, E12, E24… Чем больше номер ряда, тем больше значений в нем предусмотрено для величин сопротивлений резисторов. Сравним:

— ряд E6: 1, 1.5, 2.2 Ом

— ряд E12: 1, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2 Ом

Видим, что в ряд E12 включены промежуточные номиналы `1.2 и 1.8, которых не найти в E6. Существуют также ряды E48, E96. Самый большой выбор представлен рядом E192.

Очень просто изображаются постоянные резисторы на электрических схемах: прямоугольник с двумя выводами. Если в схеме нужно указать мощность рассеивания резистора, то используют следующие условные обозначения:

— две наклонные черточки – 0,125 Вт;

— одна наклонная черточка – 0,250 Вт;

— одна вертикальная – 1 Вт;

— две вертикальных – 2 Вт.

Маркировка сопротивления резисторов.

Типичный пример резистора 1k0, маркированного четырьмя цветовыми кольцами. Значение резистора всегда кодируется в Омах.

Слева направо: Коричневый (1), Чёрный (0), Красный (множитель *100), Серебристый (допуск 10%).
Записываем: 10*100. Считаем: 10 * 100 = 1000 Ом. = 1 кОм.

Универсальная таблица цветовых кодов резисторов, конденсаторов, индуктивностей.

Сайт установщиков

Традиционно раздел полос СЧ и ВЧ (или мидбас-ВЧ) производят пассивными кроссоверами (разделительными фильтрами). Это особенно удобно при использовании готовых компонентных наборов. Однако, хотя характеристики кроссоверов и оптимизированы для данного комплекта, они не всегда удовлетворяют поставленной задаче.

Рост индуктивности звуковой катушки с частотой приводит к увеличению импеданса головки. Причем индуктивность эта у «среднестатистического» мидбаса составляет 0,3-0,5 мГн, и уже на частотах 2-3 кГц импеданс возрастает практически в два раза. Поэтому при расчете пассивных кроссоверов применяют два подхода: используют в расчетах реальное значение импеданса на частоте раздела или вводят цепи стабилизации импеданса (компенсаторы Цобеля). Об этом уже написано немало, поэтом не будем повторяться.

У пищалок стабилизирующие цепи обычно отсутствуют. При этом исходят из того, что рабочая полоса частот невелика (две-три октавы), а индуктивность незначительна (обычно менее 0,1 мГн). Вследствие этого рост импеданса невелик. В крайнем случае, увеличение импеданса компенсируют резистором сопротивлением 5-10 Ом, включенным параллельно пищалке.

Однако все не так просто, как кажется на первый взгляд, и даже такая скромная индуктивность приводит к любопытным последствиям. Проблема заключена в том, что пищалки работают совместно с фильтром ВЧ. Независимо от порядка в нем имеется емкость, включенная последовательно с пищалкой, и она образует с индуктивностью звуковой катушки колебательный контур. Частота резонанса контура оказывается в полосе рабочих частот пищалки, и на АЧХ возникает «горб», величина которого зависит от добротности этого контура. В результате неизбежна окраска звучания. В последнее время появилась немало моделей пищалок высокой чувствительности (92 дБ и выше), индуктивность которых достигает 0,25 мГн. Поэтому вопрос согласования пищалки с пассивным кроссовером приобретает особую остроту.

Для анализа использовалась среда моделирования Micro-Cap 6.0, но те же результаты можно получить и с помощью других программ (Electronic WorkBench, например). В качестве иллюстраций приведены только наиболее характерные случаи, остальные рекомендации даны в конце статьи в виде выводов. В расчетах использовалась упрощенная модель пищалки, учитывающая только ее индуктивность и активное сопротивление. Данное упрощение вполне допустимо, поскольку резонансный пик импеданса большинства современных пищалок невелик, а частота механического резонанса подвижной системы находится за пределами рабочей полосы частот. Учтем также, что АЧХ по звуковому давлению и АЧХ по электрическому напряжению — две большие разницы, как говорят в Одессе.

Взаимодействие пищалки с кроссовером особенно хорошо заметно у фильтров первого порядка, характерных для недорогих моделей (рисунок 1):

Влияние индуктивности гловки на АЧХ разделительного фильтра 1 порядка

рисунок 1. Влияние индуктивности гловки на АЧХ разделительного фильтра 1 порядка

Видно, что даже при индуктивности 0,1 мГн имеется выраженный пик в области частот 7-10 кГц, придающий звучанию характерную «хрустальную» окраску. Увеличение индуктивности смещает резонансный пик в область более низких частот и увеличивает его добротность, что приводит к заметному «цыканью». Побочное следствие увеличение добротности, которое можно обратить на пользу — увеличение крутизны АЧХ. В области частоты раздела она близка к фильтрам 2 порядка, хотя на большом удалении возвращается к исходному для 1 порядка значению (6 дБ/октава).

Введение шунтирующего резистора позволяет «приручить» горб на АЧХ, так что на кроссовер можно возложить и некоторые функции эквалайзера. Если шунт сделать на основе переменного резистора (или набора резисторов с переключателем), то можно проводить даже оперативную регулировку АЧХ в пределах 6-10 дБ. (рисунок 2):

Влияние шунта на АЧХ разделительного фильтра 1 порядка

рисунок 2. Влияние шунта на АЧХ разделительного фильтра 1 порядка

Однако фильтры первого порядка обеспечивают слишком малое затухание за пределами рабочей полосы, поэтому пригодны только при небольшой подводимой мощности или достаточно высокой частоте раздела (7-10 кГц). Поэтому в большинстве серьезных конструкций используют фильтры более высоких порядков, от второго до четвертого.

Рассмотрим возможности воздействия на АЧХ для фильтров второго порядка, как самых распространенных. Для наглядности использована модель с большой индуктивностью. Те же результаты получаются и с традиционными пищалками, только параметры фильтров и степень воздействия на АЧХ будут другими. Для пищалок с малой индуктивностью шунт не обязателен. Первый способ — изменение добротности фильтра при неизменной частоте раздела за счет соотношения емкости и индуктивности фильтра (рисунок 3):

Влияние добротности разделительного фильтра 2 порядка на АЧХ

рисунок 3. Влияние добротности разделительного фильтра 2 порядка на АЧХ

Одновременное изменение емкости и индуктивности в кроссовере затруднено, поэтому данный метод для оперативной регулировки неудобен. Однако он незаменим в тех случаях, когда необходимая степень коррекции известна заранее, на этапе проектирования.

Второй способ — регулировка добротности при помощи шунта (аналогично рассмотренному ранее способу для фильтра первого порядка). Исходная добротность разделительного фильтра при этом выбирается высокой (рисунок 4):

Влияние шунта на АЧХ разделительного фильтра 2 порядка

рисунок 4. Влияние шунта на АЧХ разделительного фильтра 2 порядка

Третий способ — введение резистора последовательно с пищалкой. Особенно удобен этот способ для пищалок индуктивностью свыше 100 мГн. В этом случае суммарный импеданс цепи «резистор-пищалка» в процессе регулирования изменяется незначительно, поэтому уровень сигнала практически не изменяется (рисунок 5):

Влияние последовательного резистора на АЧХ фильтра 2 порядка

рисунок 5. Влияние последовательного резистора на АЧХ фильтра 2 порядка

    • Стабилизирующие цепи не обязательны только для пищалок малой индуктивности (менее 0,05 мГн).
    • Для пищалок с индуктивностью звуковой катушки 0,05-0,1 мГн наиболее выгодны параллельные стабилизирующие цепи (шунты).
    • Для пищалок с индуктивностью звуковой катушки более 0,1 мГн можно использовать как параллельные, так и последовательные стабилизирующие цепи.
    • Изменение сопротивления стабилизирующей цепи позволяет воздействовать на АЧХ.
    • Для фильтров 1 порядка изменение параметров стабилизирующей цепи оказывает заметное влияние на частоту среза и параметры «горба». У фильтров 2 порядка частота среза определяется параметрами его элементов и зависит от индуктивности головки и параметров стабилизирующей цепи в меньшей степени.
    • Величина резонансного «горба», вызванного индуктивностью пищалки, находится в прямой зависимости от сопротивления шунта и в обратной зависимости от сопротивления последовательного резистора.
    • Величина резонансного «горба» в области частоты среза находится в прямой зависимости от добротности фильтра.
    • Добротность фильтра пропорциональна результирующему сопротивлению нагрузки (ВЧ головки с учетом сопротивления стабилизирующей цепи).
    • Фильтр повышенной добротности можно рассчитывать по стандартной методике, но на сниженное в 2-3 раза относительно номинального сопротивление нагрузки.
Читайте также:  Заземление в частном доме своими руками 220в

Предложенные способы регулирования АЧХ применимы и к фильтрам более высоких порядков, но, поскольку число «степеней свободы» там возрастает, дать конкретные рекомендации в этом случае затруднительно. Пример изменения АЧХ фильтра третьего порядка за счет шунтирующего резистора приведен на рисунке 6:

Влияние шунта на АЧХ фильтра 3 порядка

рисунок 6. Влияние шунта на АЧХ фильтра 3 порядка

Видно, что АЧХ приобретает различный вид, что заметно влияет на тембр звучания. Кстати, лет 20 назад многие «домашние» трех-четырех полосные АС имели переключаемые АЧХ «normal/crystal/chirp» («гладкий-хрустальный-чирикающий»). Это достигалось изменением уровня полос СЧ и ВЧ.

Переключаемые аттенюаторы используются в составе многих кроссоверов, причем по отношению к пищалке их можно рассматривать как комбинацию последовательных и параллельных стабилизирующих цепей. Воздействие их на результирующую АЧХ предсказать достаточно сложно, в этом случае удобнее прибегнуть к моделированию.

схема и АЧХ фильтра третьего порядка

рисунок 7. схема и АЧХ фильтра третьего порядка

На рисунке 7 приведена схема и АЧХ фильтра третьего порядка, разработанного автором для пищалок Prology RX-20s и EX-20s. В конструкции использованы конденсаторы К73-17 (2,2 мкФ, 63 В) и самодельные катушки индуктивности. Для снижения активного сопротивления они намотаны на ферритовых кольцах. Тип сердечника неизвестен: наружный диаметр 15 мм, магнитная проницаемость порядка 1000-2000. Поэтому подгонка индуктивности велась по прибору Ф-4320. Каждая катушка содержит 13 витков изолированного провода диаметром 1 мм.

Качество звучания оказалось не в пример выше исходного, а регулирование АЧХ вполне соответствовало поставленной задаче. Однако следует отметить, что фильтр получился проблемным: входной импеданс имеет резко выраженный минимум, и возможно срабатывание защиты усилителя.

Что такое резистор и для чего он нужен?

При передаче электрического тока на расстояние из-за сопротивления проводов теряется часть энергии. В таких случаях сопротивление является негативным фактором и его стараются свести к минимуму.

Другое дело электрические цепи в электронных устройствах. Там резистор выполняет много полезных функций. В электронных схемах используется свойства этих пассивных компонентов для ограничения тока в многочисленных цепях. С их помощью обеспечивается нужный режим работы усилительных каскадов.

Что такое резистор?

Название этого электронного элемента произошло от латинского слова resisto — сопротивляюсь. То есть – это пассивный элемент применяемый в электрических цепях, действие которого основано на сопротивлении току. Основной характеристикой этого электронного компонента является величина его электрического сопротивления.

Пассивность данного электронного компонента означает то, что основной его функцией является поглощение электрической энергии. В отличие от активных элементов электроники, он ничего не генерирует, а только пассивно рассеивает электричество, преобразуя его в тепло. В схемах замещения сопротивление является основным параметром, в то время как ёмкость и индуктивность – паразитные величины.

Применение

Резисторы применяются во всех электрических схемах для установления нужных значений тока в цепях, с целью демпфирования колебаний в различных фильтрах, в качестве делителей напряжений и т. п.

Резисторы выполняют функции нагрузки в резистивных цепях, используются в качестве делителя напряжения (см. рисунок ниже) и тока, являются элементами фильтров, применяются для формирования импульсов, выполняют функции шунтов и многое другое. Сегодня трудно себе представить электрическую схему, в которой не задействованы несколько резистивных элементов.

Без резисторов не работает ни один электронный прибор.

Устройство и принцип работы

Конструкция постоянных резисторов довольно простая. Они состоят из керамической трубки, поверх которой намотана проволока или нанесена резистивная плёнка с определённым сопротивлением. На концы трубки вставлены металлические колпачки с припаянными выводами для поверхностного монтажа. Для защиты слоя используется лакокрасочное покрытие.

Устройство таких элементов можно понять из рисунка 2 ниже.

В большинстве моделей такая конструкция традиционно сохраняется, но сегодня существуют различные виды сопротивлений с использованием резистивного материала, устройство которых немного отличается от конструкции описанной выше.

Рис. 2. Строение резистора

Современную электронную аппаратуру наполняют платы, начинённые миниатюрными деталями. Поскольку тенденция к уменьшению размеров электронных приборов сохраняется, то требования к уменьшению габаритов коснулись и резисторов. Для этих целей идеально подходят непроволочные сопротивления. Они просты в изготовлении, а их номинальные мощности хорошо согласуются с параметрами маломощных цепей.

Казалось бы, что эра проволочных резисторов постепенно уходит в прошлое. Однако это не так. Спрос на проволочные сопротивления остаётся в тех сферах, где транзисторы с металлоплёночным или с композитным резистивным слоем не справляются с мощностями электрических цепей.

Для непроволочных резисторов используются следующие резистивные материалы:

  • нихром;
  • манганин;
  • константан;
  • никелин;
  • оксиды металлов;
  • металлодиэлектрики;
  • углерод и другие материалы.

Перечисленные вещества обладают высокими показателями удельного сопротивления. Это позволяет изготавливать электронные компоненты с очень маленькими корпусами, сохраняя при этом значения номинальных величин.

Размеры и формы корпусов, проволочных выводов современных резисторов соответствуют стандартам, разработанным для автоматической сборки печатных плат. С целью надёжного соединения выводов способом пайки, выводы деталей проходят процесс лужения.

Конструкция регулировочных (рис. 3) и подстроечных резисторов (рис.4) немного сложнее. Эти переменные транзисторы состоят из кольцевой резистивной пластины, по которой скользит бегунок. Перемещаясь по кругу, подвижный контакт изменяет расстояние между точками на резистивном слое, что приводит к изменению сопротивления.

Рис. 3. Регулировочные резисторы Рис. 4. Подстроечные резисторы

Принцип действия.

Работа резистора основана на действии закона Ома: I = U/R , где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление на участке цепи. Из формулы видно как зависят от величины сопротивления параметры тока и напряжения.

Подбирая резисторы соответствующего номинала, можно изменять на участках цепей величины тока и напряжения. Например, увеличивая сопротивление последовательно включённого резистора на участке цепи, можно пропорционально уменьшить силу тока.

Условно резистор можно представить себе в виде узкого горлышка на участке трубки, по которой течёт некая жидкость (см. рис. 5). На выходе из горлышка давление будет ниже, чем на его входе. Примерно, то же самое происходит и с потоком заряженных частиц – чем больше сопротивление, тем слабее ток на выходе резистора.

Рис. 5. Принцип работы

Мы уже упомянули два типа резисторов, отличающиеся по конструкции: постоянные, у которых сопротивление статичное (допускается мизерное отклонение параметров при нагреве элемента) и переменные. К последним можно добавить подвид переменных сопротивлений (полупроводниковых резисторов) – нелинейные.

Сопротивление нелинейных компонентов изменяется в широких пределах под воздействием различных факторов:

  • изменения температуры (терморезисторы);
  • яркости света (фоторезисторы);
  • изменений напряжения (варисторы);
  • деформации (тензорезисторы);
  • напряжённости электрического поля (магниторезисторы);
  • от протекающего заряда (мемристоры).

За видом резистивного материала классификация может быть следующей:

  • проволочные резисторы (рис. 6);
  • композиционные;
  • металлоплёночные (рис. 7);
  • металлооксидные (характеризуются стабильностью параметров);
  • углеродные (угольный резистор);
  • полупроводниковые, с применением резистивных полупроводниковых материалов (могут быть как линейными, так и переменными).

Рис. 6. Проволочные резисторы Рис. 7. Постоянные плёночные SMD компоненты

Отличие плёночных smd компонентов от композиционных деталей состоит в способах их изготовления. Композиционные детали производятся путём прессования композитных смесей, а плёночные – путём напыления на изоляционную подложку.

В интегральных монокристаллических микросхемах методом трафаретной печати или способом напыления в вакууме создают встроенные интегральные резисторы.

По назначению сопротивления подразделяются на детали общего назначения и на компоненты специального назначения:

  • прецизионные и сверхпрецизионные (высокоточные детали с допуском отклонений параметров от 0,001% до 1%);
  • высокоомные (от десятков МОм до нескольких Том);
  • высокочастотные, способные работать с частотами до сотен МГц;
  • высоковольтные, с рабочим напряжением, достигающим десятков кВ.

Можно классифицировать детали и по другим признакам, например по типу защиты от влаги или по способу монтажа: печатный либо навесной.

Номиналы резисторов

Элементы имеют свой допуск в отклонениях номинальных сопротивлений. В соответствии с допусками номиналы резисторов разбиты на 3 ряда, которые обозначаются: Е6, Е12, и Е24.

Читайте также:  Принцип работы узо и схема подключения

Компоненты ряда Е6 имеют допуск отклонения ± 20%; ряда Е12 – ± 10%, а ряда Е24 – ± 5%.

Номиналы резисторов каждого ряда представлены в справочных таблицах, которые можно найти в интернете.

Маркировка

Раньше на корпусах сопротивлений проставляли номинал, ряд, мощность и серийный номер. В связи с миниатюризацией деталей перешли на цветовую маркировку. Параметры сопротивлений кодируют с помощью цветных колец (см. рис. 8).

Рис. 8. Цветовая маркировка

Если на корпусе присутствует 3 кольца, то первые два обозначают величину сопротивления, третье – множитель, а допустимое отклонение составляет 20%.

Если на корпусе 4 кольца, то значения первых трёх из них такие же, как в предыдущем примере, а четвёртое кольцо указывает на величину отклонения.

Пять колец: первые 3 указывают величину сопротивления, на четвёртой позиции – множитель, а на пятой – допуск.

На сверхточных деталях наносятся 6 цветовых полос: три первых указывают величину сопротивления, полоса на четвёртой позиции – множитель, а пятое кольцо — допустимое отклонение.

Каждому цвету присвоена конкретная цифра (от 0 до 9). Учитывая позицию кольца и его цвет, можно с точностью определить параметры изделия. Для этого удобно пользоваться таблицей цветов (рис. 9).

Рис. 9. Таблица цветов

В некоторых случаях вместо сопротивления используют обычные перемычки. Считается что у них нулевое сопротивление. Вместо перемычек иногда устанавливают резистор с нулевым сопротивлением (по сути та же перемычка, только адаптирована под размеры резистора). На корпус такого сопротивления наносят 1 чёрную полоску.

Маркировка SMD-резисторов

Сопротивления, предназначенные для поверхностного монтажа маркируют цифрами (см. рис. 10). Кодировка сложна для запоминания. В ней учитывается количество цифр и их позиции. Цифрами кодируют типоразмеры изделий и значения основных параметров. Для расшифровки кодов данного типа маркировки существуют справочные таблицы или калькуляторы.

Рис. 10. Цифровая маркировка

Код на рисунке расшифровывается так: номинальное сопротивление 120×10 6 Ом (последняя цифра показывает количество нулей, то есть степень числа 10). Резистор из ряда Е96 с допуском 1%, типоразмер 0805 либо 1206 (значения, выделенные курсивом, определяются по справочнику).

Обозначение на схемах

Традиционно резисторы на схемах обозначают в виде прямоугольника (по ГОСТ 2.728-74) или ломаной линии (рис. 12 — в основном на схема западного образца). В прямоугольнике иногда указывают мощность, используя для этого условные обозначения в виде вертикальных, косых или горизонтальных чёрточек (см. рисунок ниже):

  • I = 1 Вт;
  • II = 2 Вт;
  • III = 3 Вт;
  • – = 0.5 Вт;
  • = 0.25 Вт;
  • \ = 0.125 Вт.

Рис. 11. Обозначения резисторов по гост 2.728-74

Возле значка проставляют букву R и номинал резистора.

Рис. 12. Обозначение на схемах

В отличие от постоянных деталей, обозначение переменных резисторов имеет особенность: над прямоугольником добавляется стрелка, указывающая, что в конструкции детали есть скользящий контакт (бегунок).

Например, УГО потенциометра выгляди так:

Характеристики и параметры

Пределы границ сопротивлений для деталей общего назначения находятся в промежутке от 10 Ом до 10 МОм. Для таких компонентов номинальная мощность рассеивания составляет 0,125 – 100 Вт.

Сопротивление высокоомных деталей составляет порядка 10 13 Ом. Такие изделия применяются в измерительных устройствах, предназначенных для малых токов. Величины номинальных мощностей на корпусах таких компонентов могут не указываться. Рабочее напряжение от 100 до 300 В.

Класс высоковольтных деталей предназначен для работы под напряжением 10 – 35 кВ. Их сопротивление достигает 10 11 Ом.

Для высокочастотных резисторов важен номинал рабочей частоты. Они способны работать на частотах свыше 10 МГц. Высокочастотные токи сильно нагревают детали. При интенсивном охлаждении номинальные мощности таких компонентов достигают величин 5, 20, 50 кВт.

В точных измерительных и вычислительных устройствах, а также в релейных системах применяются прецизионные резисторы. Они обладают высокой стабильностью параметров. Мощность рассеивания у таких деталей не превышает 2 Вт, а номинальное сопротивление лежит в пределах 1 – 10 6 Ом.

Кроме основных характеристик иногда важно знать уровень напряжений шума, зависимость сопротивления реальных резисторов от нагревания (температурный коэффициент сопротивления) и некоторые другие.

Соединение резисторов

Сопротивления можно соединять двумя способами – параллельно либо последовательно.

  • Для параллельного соединения 2 резисторов имеем: R = (R1* R2) / (R1+R2).
  • При последовательном соединении 2 резисторов – общее сопротивление определяем по формуле: R = R1 + R2.

Для расчета последовательно и параллельно соединенных резисторов удобно воспользоваться нашими калькуляторами:

Атомайзеры и картомайзеры, сопротивление и напряжение.

Одно общее правило: больше напряжения = больше пара.

Чем выше напряжение на моде, тем более высокой будет температура нагревающего элемента, и тем больше получиться в результате пара. Атомайзеры и картомайзеры могут обладать различным показателем сопротивления. Чем выше сопротивления – тем меньше будет мощности, и, как следствие, и пара. Таким образом, катомайзер на 2.0 Ом будет производить больше пара, чем картомайзер на 2.5 Ом – даже при сохранении напряжения на одном уровне. То же самое касается и атомайзеров.

Сопротивление (Ом), в сущности, уменьшает мощность аккумулятора. Для того, чтобы получить необходимые характеристики пара, необходимо достигнуть некоего баланса электрических компонентов. Слишком высокое напряжение может привести к появлению жжёного привкуса , или даже к перегоранию картомайзера или атомайзера. Слишком низкое сопротивление может привести к тому, что устройство не включиться, приняв его за короткое замыкание.

В результате приложения определённого напряжения с определённым сопротивлением на выходе получается мощность. Мощность измеряется в Ватт. Чем больше Ватт – тем больше будет нагреваться спиралька. Чем больше нагревается спиралька – тем больше будет пара, и тем сильнее получится удар по горлу. Внизу приводится таблица, которая показывает отношение между сопротивлением, напряжением и мощностью.

Помните: слишком высокая мощность может привести к перегоранию картомайзера.

НапряжениеСопротивлениеМощность
3.71.78.1
3.72.06.8
3.73.24.3
3.752.7
51.714.7
52.012.5
53.27.8
555
7.41.732.2
7.42.027.4
7.43.217.1
7.4511

Важно также отметить, что при низком сопротивлении / высоком напряжении жидкость из картомайзера будет расходоваться быстрее – так как при этом увеличивается мощность нагревательного элемента. Не забывайте при этом поддерживать картомайзер влажным. В противном случае, может возникнуть неприятный жжёный привкус. Проблемы контакта атомайзера с аккумулятором так же могут стать причиной неправильной работы электронной сигареты.

Обратите внимание , что аккумуляторы обладают своим собственным показателем мАч, или миллиампер/час. Это показатель того, как долго аккумулятор будет работать без подзарядки. Чем выше показатель мАч – тем дольше будет он работать. Если подключить два одинаковых аккумулятора последовательно, то в результате напряжение удвоиться, но показатель мАч останется таким же.

Два аккумулятора на 3 В, таким образом, будут производить вместе 6 В, но при этом дольше работать не станут. Параллельное подключение аккумуляторов не увеличивает напряжение, но удваивает время их работы без подзарядки. Пример последовательного подключения: один аккумулятор располагается сверху другого.

Внизу приведена полезная для многих читателей таблица:

АккумуляторРекомендуемое сопротивлениеПримечания
510, 901,808 и другие китайские аккумуляторы2.5 Ом – стандарт, будут работать и на 2.0 Ом. Более высокое сопротивление – меньше пара. .Ниже 2.0 Ом – значительно снижается срок работы аккумулятора, в отдельных случаях он даже может быть повреждён
eGo2.0 — 2.5 Ом, см. Выше.См. выше.
Моды на 3.7 В, Roughstack, e-Power1.7 — 3.2 ОмВыше 3.2 Ом – снижается количества пара. Ниже 1.7 Ом – аккумулятор может не включиться, приняв низкое сопротивление за короткое замыкание.
Моды на 5 В2.5 — 3.2 Ом2.5 Ом – некоторые жидкости будут выдавать жжёный привкус. Более низкие сопротивления – могут вообще не работать, давать жжёный привкус, вызывать перегорание атомайзера / картомайзера.
Моды на 6 В3.2 Ом и вышеБолее низкие сопротивления — могут вообще не работать, давать жжёный привкус, вызывать перегорание атомайзера / картомайзера.
Моды н 7 В4.5 — 5Меньше 4 Ом – жжёный привкус, более быстрое перегорание картомайзеров и атомайзеров.

Правда ли что электронные сигареты курят точно также как и обычные табачные?

Нет, неправда – рекламный трюк. Табачные сигареты вы курите короткими и сильными затяжками. Электронные.

Что такое пропиленгликоль и с чем его едят?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...