Пассивные RCL элементы электронных схем. Лекция №1

1.

Лекция №1
Пассивные RCL элементы
электронных схем
ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ: ДАТЬ СТУДЕНТАМ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ RCL ЭЛЕМЕНТАХ
И СПОСОБАХ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Учебный материал: [2д с. 137-144]
Лектор: доцент кафедры СКУ АС Быковский Ю.М.
26.08.2020 г

2.

1.1 Классификация элементов схем
2
Чтобы успешно
эксплуатировать
современную
электронную
технику
надо хорошо знать
элементы радиоэлектронных
схем:
их назначение,
свойства, принцип
работы, параметры
и условные
обозначения.
АКТИВНЫЕ элементы обладают усилительными свойствами,
а ПАССИВНЫЕ - нет

3.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
R
1.2.1 Классификация R
3
Основным назначением R-ов является создание активного сопротивления
проходящему электрическому току. С помощью R устанавливается определённый
режим работы активных и других элементов радиоэлектронных устройств.
Сопротивление резистора определяется геометрическими размерами тела и удельным
сопротивлением (Ом ∙ м) проводящего материала. В простейшем случае проводника
длиной l (м) и сечением S (м2) его сопротивление определяется выражением:
По функциональному назначению резисторы делятся на (см. рис.1):
-постоянные (сопротивление которых нельзя изменять в процессе эксплуатации);
-переменные (сопротивление которых изменяют:
регулировочные - в процессе эксплуатации / ручки выводятся наружу прибора (напр., громкость) /;
подстроечные - только в процессе налаживания (настройки) аппаратуры / наружу не выводятся /;
- функциональные (сопротивление которых зависит от внешних факторов, например, температуры).
а
б
в
г
Рис. 1 - Условные графические обозначения резисторов:
д
а –постоянный; б – регулировочный; в - подстроечный; г – терморезистор; д - фоторезистор

4.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
R
1.2.1 Классификация R
4
По роду материала токопроводящей части различают резисторы :
- проволочные;
- непроволочные.
Проволочные резисторы изготавливаются из константановой или нихромовой проволоки, с большим
удельным сопротивлением и слабой зависимостью сопротивления от температуры, способны пропускать
большие токи и применяются главным образом в силовых блоках и цепях питания.
В непроволочных резисторах токопроводом являются полупроводниковые материалы или специальные
металлические сплавы высокого удельного сопротивления. В радиоэлектронных устройствах в основном
применяют непроволочные резисторы.
а
б
Рис.2 - Внешний вид резисторов (по рис. 1)
в

5.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
R
1.2.2 Основные параметры
5
К основным параметрам резисторов относятся:
- номинальная величина сопротивления;
- допускаемое отклонение сопротивления от номинального значения;
- номинальная (допустимая) мощность рассеяния.
Номинальная величина сопротивления.
Единицей сопротивления является 1 Ом – названа в честь немецкого физика Георга Ома.
Резисторы выпускаются с номинальной величиной сопротивления от единиц Ом до сотен МОм.
Постоянные проволочные резисторы выпускаются с номинальными величинами сопротивлений
от 0,1 Ом до 1 МОм, а непроволочные – от 1 Ом до 1 ГОм. Сопротивление R измеряется в омах
(Ом), кОм, МОм, гигаомах (ГОм) и тераомах (ТОм).
1 ТОм = 103 ГОм = 106 МОм = 109 кОм = 1012 Ом
Промышленность выпускает резисторы, номиналы которых соответствуют стандартным значениям
Е-рядов, определяющих класс точности. Величина сопротивлений находится по формуле:
(1)
где а – коэффициент, зависящий от класса точности R, выбирается их таблицы ниже.
n = 0, 1, 2, 3…

6.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
R
1.2.2 Основные параметры
Таблица 1 - Е ряды номинальных значение R и C
6
Допускаемое отклонение сопротивления от номинального значения
При массовом производстве резисторов точно выдержать величину сопротивления сложно.
Поэтому допускается отклонение (в %) величины сопротивления R от номинального значения,
выраженное в классах точности:
высший класс – с отклонением от номинала < ± 5 %
1 класс – с отклонением от номинала ± 5 %
2 класс – с отклонением от номинала ± 10 %
3 класс – с отклонением от номинала ± 20 %

7.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
R
1.2.2 Основные параметры
7
Номинальная мощность рассеяния
При прохождении по резистору электрического тока выделяемая в нем энергия превращается в тепловую.
Чем больше сопротивление резисторе и больше ток I через него, тем большая мощность Р выделяется на
резисторе
P= I2 R , где P – Вт; I – A; R – Ом.
Номинальная (допустимая) мощность рассеяния – такая, при которой резистор может длительное
время надёжно работать (не перегреваясь) при t0 окружающей среды + 200 С.
Промышленность выпускает резисторы с номинальными мощностями 0,05; 0,125 0,5; 1, 2 Вт и более.
Номинальная мощность рассеяния резисторов обозначается на схемах следующим образом:
При выборе резистора всегда должно выполняться условие:
РНОМ > РРАСЧ

8.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
R
1.2.3 Переменные резисторы
8
Переменные резисторы применяются в электронной аппаратуре для регулировки различного рода
параметров в цепях постоянного, переменного и импульсного напряжений.
Конструктивно переменный резистор, как правило, имеет три вывода (см. рис.2, б, в): от концов
токопроводящего элемента и от щёточного контакта, который может перемещаться по нему.
Токопроводящий элемент обычно выполняют в виде незамкнутого кольца, а щёточный контакт
закрепляют на валике, ось которого проходит через его центр. Таким образом, при вращении валика
контакт перемещается по поверхности токопроводящего элемента, в результате сопротивление между ним
и крайними выводами изменяется.
Переменные резисторы, как и постоянные, различаются по номинальной мощности, и по номинальной величине
активного сопротивления, которая определяется между концами (крайними выводами) переменного резистора и не
зависит от положения его оси.
Переменные резисторы могут иметь
различный характер зависимости
сопротивления между одним из крайних и
средним выводами от изменения угла
поворота α подвижного контакта. По
этому признаку переменные резисторы
подразделяются на три группы:
А – с линейной зависимостью
R = к · α;
Б – с логарифмическим законом изменения функции
R = к · lg α;
В – с показательной (обратной логарифмической)
зависимостью
R = α к.
Графики этих зависимостей показаны далее на рисунке 3.

9.

1.2
РЕЗИСТОРЫ
I R1 I R2
U
RОБЩ
R
1.2.4 Схемы включения
резисторов
9
В РЭ аппаратуре находят применение следующие
типовые схемы включения резисторов:
- последовательное
RОБЩ - больше бОльшего
UR1 = U – UR2
Рис.3 – Функциональные зависимости
переменных резисторов
Делитель напряжения
- параллельное
RОБЩ - меньше мЕньшего
UR1 = UR2 = U