Пассивные элементы электронных схем. Резисторы. (Лекция 3)

1. 2. Пассивные элементы электронных схем. 2.1. Резисторы (лат. resisto — сопротивление)

2. Пассивные элементы электронных схем.
2.1. Резисторы (лат. resisto — сопротивление)
1

2. Основные параметры резисторов

Номинальное значение сопротивление (Ом)
Мощность рассеивания (Вт)
Точность соответствия номинала (отклонение от номинала) (%)
Температурный коэффициент электрического сопротивления (ТКС)
(K−1), ppm/ C0
Уровень шумов (мкВ, дБ)
Температурный коэффициент электрического сопротивления —
величина, равная относительному изменению электрического сопротивления
участка электрической цепи или удельного сопротивления вещества
при изменении температуры на единицу.
Температурный коэффициент сопротивления характеризует зависимость
электрического сопротивления от температуры и измеряется в Кельвинах в
минус первой степени (K−1) или ppm/ C0 (ppm – пропромилле).
Проми́лле (per mille — на тысячу) — одна тысячная доля, 1/10%; обозначается
(‰); используется для обозначения количества тысячных долей чего-либо в
целом.

3.

3

4.

4

5.

Резисторы по своим свойствам разделяют на
постоянные и переменные.
Постоянные резисторы имеют фиксированный
номинал, который нельзя изменить в процессе
эксплуатации устройства.
Переменные резисторы - номинал можно менять в
заданных пределах их разделяют на регулировочные и
подстроечные.
Регулировочные имеют внешнюю ручку
регулировки и номинал резистора можно менять в
процессе работы устройства (напр. Регулировка
громкости).
Подстроечные резисторы – это переменные
резисторы с небольшим диапазоном изменения
номинала. Служат для регулировки устройств и
выполняются внутри устройства.

6. Переменные и подстроечные резисторы

7. Обозначения резисторов на схемах

R1
R2

8.

Обозначение номиналов на резисторах.
Буквы R, K, M, G, T соответствуют множителям
1, 103 ,106, ,109 ,1012
Например
1 Ом -1R
0,1 Ом – R1
10 Ом – 10R
100 кОм – 100К
1,20 кОм – 1К20
8
33,2 МОм – 33М2

9. Маркировка проволочных резисторов

10.

11.

Пример обозначения на резисторе:
0,25Вт – 100К 2%, A
11

12.

12

13.

14. Резисторы SMD-технологии (surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность)

Маркировка 3-мя цифрами. Первые
две цифры указывают значение в
Омах, последняя – количество нулей.
Распространяется на резисторы из
ряда Е-24, допуском 1 % и 5%,
типоразмеров 0603, 0805 и 1206.
Пример: 103 = 10 000 = 10 кОм

15.

Маркировка
4-мя цифрами. Первые три
цифры указывают значения в омах последняя –
количество
нулей.
Распространяется
на
резисторы из ряда Е-96, допуском 1% ,
типоразмеров 0805 и 1206. Буква R играет роль
децимальной запятой.
Пример: 4402 = 440 00 = 44 кОм

16.

Маркировка 3-мя символами. Первые два
символа – цифры, указывающие значение
сопротивления в омах, взятые из специальной
таблицы.
Последний символ - буква, указывающая
значение множителя: S=10-2; R=10-1; B=10;
C=102; D=103; E=104; F=105. Распространяется на
резисторы из ряда Е-96, допуском 1%,
типоразмером 0603.
Пример: 10C = 124 x 10² = 12.4 кОм

17. Резисторы СВЧ и больших мощностей

Номинальн
Диапазон
Импульсна
Волновое
Диапазон
Наименован
ая
рабочих
я
сопротивле
КСВН температур,
ие
мощность,
частот,
мощность,
ние, Ом
°С
кВт
ГГц
МВт
ПРЖ1-10-50
10
50
0,3 – 0,8
1,2
+1 - +40
2

18.

18

19.

R
R1 R2
R1 R2
Для согласования параллельно-соединенных каскадов, необходимо,
чтобы входное сопротивление последующего каскада было много
больше выходного сопротивления предыдущего.

20. Делитель напряжения

I1 I 2 I
U1 IR1
U I ( R1 R2 )
R1
U1
U
R1 R2
U 2 IR 2
U
I
R1 R2
R2
U2
U
R1 R2
Пример расчета
R1 9 кОм
U ВЫХ
20
R 2 1кОм
1
U2
10 1В
1 9
U ВХ U 10 B
U
10
I
1мА
3
R1 R2 (1 9) 10
P1 I 2 R1 (10 3 )2 9 103 9 10 3 Вт 9 мВт
P2 I 2 R2 (10 3 )2 103 1 10 3 Вт 1мВт

21. 2.2. Конденсаторы

Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») —
двухполюсник с определённым значением емкости и малой
проводимостью, Это устройство для накопления заряда и энергии
электрического поля
21

22.

Номинальная емкость конденсаторов характеризуется цифрой
и буквой,
указывающей на единицу измерения и
представляющей собой множитель.
0,1 пФ – р10
10пФ – 10р
590 пФ – 590р (n59)
100 нФ – 100n
( 10)
Конденсатор при подключении источника напряжения заряжается
до определенного значения, но не пропускает постоянную составляющую
тока.
22

23.

Классификация конденсаторов
По виду диэлектрика различают:
Конденсаторы вакуумные (между обкладками находится вакуум).
Конденсаторы с газообразным диэлектриком.
Конденсаторы с жидким диэлектриком.
Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком:
стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные),
слюдяные, керамические, тонкослойные из неорганических плёнок.
Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком:
бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные —
бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических
плёнок.
Электролитические и оксидно-полупроводниковые
конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов
прежде всего большой удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика
используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая
обкладка (катод) — это или электролит (в электролитических
конденсаторах), или слой полупроводника (в оксиднополупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой.

24. По возможности изменения своей ёмкости:

• Постоянные конденсаторы — основной класс
конденсаторов, не меняющие своей ёмкости (кроме как в
течение срока службы).
• Переменные конденсаторы- конденсаторы, которые
допускают изменение ёмкости в процессе функционирования
аппаратуры. Управление ёмкостью может осуществляться
механически, электрическим напряжением (вариконды,
варикапы) и температурой (термоконденсаторы).
• Подстроечные конденсаторы — конденсаторы, ёмкость
которых изменяется при разовой или периодической
регулировке и не изменяется в процессе функционирования
аппаратуры. Их используют для подстройки и выравнивания
начальных ёмкостей сопрягаемых контуров, для
периодической подстройки и регулировки цепей схем, где
требуется незначительное изменение ёмкости.

25.

26. Обозначения на схемах

27. Маркировка конденсаторов

28. Маркировка конденсаторов

29.

Кодовая маркировка

30.

31. Маркировка SMD- конденсаторов

32.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
1 1
1
1
C C1 C2 C3
При последовательном соединении наименьший конденсатор заряжается
до наивысшего значения
C C1 C2 C3
Параллельно соединенные конденсаторы все заряжаются до одинакового
значения
32

33.

T=RC – постоянная времени заряда и разряда
33
Зависимость выходного напряжения от времени наз. амплитудной
характеристикой

34. Фильтр низких частот

Фильтр нижних частот (ФНЧ) - электрическая цепь,
эффективно пропускающая частотный спектр сигнала ниже
определённой частоты, называемой частотой среза, и
подавляющая сигнал выше этой частоты.
Импеданс - комплексное (полное) сопротивление цепи
для гармонического сигнала.
Z² = R² + X²
Z = √(R² + X²)
XC – реактивное сопротивление конденсатора, равное 1/2πfC

35.

При равенстве R = XC на частоте f, выражение упростится
сокращением R и примет вид:
Следовательно, на частоте f равенство активного и реактивного
сопротивлений цепочки RC обеспечит одинаковую амплитуду
переменного синусоидального напряжения на каждом из
элементов в √2 раз меньше входного напряжения, что
составляет приблизительно 0.707 от его значения.
В этом случае частота f определится
сопротивления R и ёмкости С выражением:
исходя
из

36.

τ – постоянная времени цепи RC равна произведению RC
Повышение частоты уменьшит реактивное сопротивление конденсатора и
падение напряжение на нём, тогда напряжение на выводах резистора
возрастёт. Соответственно, понижение частоты увеличит напряжение на
конденсаторе и уменьшит на резисторе.
Зависимость амплитуды переменного напряжения от его частоты
называют амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ).
Если рассмотреть АЧХ напряжения на выводах конденсатора или резистора
в RC цепи, можно наблюдать на частоте f = 1/(2π τ) спад уровня до
значения 0.707, что соответствует -3db по логарифмической шкале.
Частоту f = 1/(2π τ) называют граничной частотой fгр или частотой среза fср фильтра.

37. Фильтр низких частот (НЧ)

XC
1
2 fC
Зависимость напряжения на выходе схемы от частоты входного сигнала
называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ)
37

38. Интегрирующая цепочка

38
τ – постоянная времени цепи RC равна произведению RC

39. Фильтр высоких частот (ВЧ)

1
XC
2 fC
39

40. Дифференцирующая цепочка

41. Индуктивность

41

42.

42

43.

Последовательное соединение
катушек индуктивности
L L1 L2
43
Параллельное соединение
катушек индуктивности
1
1
1
L L1 L2

44. Конструкция катушек индуктивности

45. Цветная маркировка катушек индуктивности

46.

Катушки SMD - технологии

47. Трансформаторы