Файл: Полупроводниковые резисторы Определение.ppt

Полупроводниковые резисторы

Определение

• Полупроводниковым резистором называется  полупроводниковый прибор, имеющий два вывода, в котором применяется способность изменять электрическое сопротивление этого прибора в зависимости от приращения (изменения) напряжения, освещенности, температуры и других факторов.

• Постоянные
• Переменные
• Специальные

(полупроводниковые)

Классификация и УГО

• общего применения,
• точные,
• прецизионные,
• высокочастотные,
• высокоомные,
• высоковольтные.

• регулировочные
• подстроечные

• величины приложенного напряжения (варисторы),
• температуры (терморезисторы),
• освещения (фоторезисторы).

Параметры резисторов

R – электрическое сопротивление резистора, Ом;

• Первый элемент буквенный:
• 1. Р – постоянный резистор,
• 2. РП – переменный резистор,
• 3. РН – набор резисторов.
• Второй элемент – цифра:
• 1 – непроволочный резистор,
• 2 – проволочный резистор
• Третий элемент – цифра, обозначающая разновидность конструкции.

Р – резистор постоянного сопротивления;

РП – резистор переменного сопротивления;

Р1, РП1 – непроволочные резисторы;

Р2, РП2 – проволочные резисторы;

НР – набор резисторов;

ТР – терморезистор с ТКС<0;

ТРП – терморезистор с ТКС>0;

ВР – варистор;

ФР – фоторезистор.

Обозначение в перечнях элементов отечественных резисторов

Первый элемент – тип резистора;

второй элемент – номер разработки резистора;

третий элемент – номинальная мощность рассеяния, Вт;

четвёртый элемент – номинальное сопротивление;

пятый элемент – допускаемое отклонение сопротивления, %;

шестой элемент – группа по шумам;

седьмой элемент – номер ГОСТ или ТУ.

Цветовая маркировка резисторов

• Для четырёхполосной маркировки обычных резисторов с точностью 5 и 10 % - золотая или серебряная полоска всегда стоит в конце.
• Для трёхполосочного кода первая полоска стоит ближе к краю резистора, чем последняя.
• Для других вариантов важно, чтобы получалось значение сопротивления из номинального ряда, если не получается, нужно читать наоборот.
• Для резисторов МЛТ-0,125 производства СССР

с 4 полосками, первой является полоска, нанесённая ближе к краю;

обычно она находится на металлическом стаканчике вывода, а остальные три — на более узком керамическом теле резистора.

Пример цветовой маркировки резисторов

Маркировка и типоразмер SMD-резисторов

например 100 — это

10•100 Ом = 10 Ом

например 151 — это

15•101 Ом = 150 Ом

Маркировка SMD-резисторов

• «Резисторы» нулевого сопротивления (перемычки на плате) кодируются одной цифрой «0».
• Кодирование 3 или 4 цифрами

ABC обозначает AB•10C Ом

например 102 — это

10•10² Ом = 1 кОм

ABCD обозначает

ABC•10D Ом, точность 1 % (ряд E96)

например 1002 — это

100•10² Ом = 10 кОм

Конструкции резисторов

Конструкции непроволочных тонкослойных резисторов

Переменные резисторы

• Линейные и нелинейные (варисторы), у которых электрические характеристики почти не зависят от таких факторов, как окружающая температура, влажность, вибрация, освещенность и т. д.
2) типична значительная связанность электрических характеристик от этих факторов, и потому их широко применяют как первичные преобразователи неэлектрических параметров в электрические. Под действием температуры сильно изменяются электрические характеристики терморезисторов, а на освещенность «реагируют» фоторезисторы, от механического давления меняется сопротивление тензорезистора.

Линейные резисторы

• В линейном резисторе используется слаболегированные примеси, например, кремний, арсенид галлия. Плотность электрического тока и напряженность электрического поля существенно не влияют на удельное электрическое сопротивление этого полупроводника. Вследствие этого сопротивление линейных полупроводниковых резисторов практически постоянно в больших пределах изменений токов и напряжений.

Эти резисторы широко используют в интегральных микросхемах.

Нелинейные резисторы

• У варистора
• вольт-амперная характеристика выглядит нелинейной потому, что у него сопротивление зависит от напряжения, поданного на этот варистор. Варисторы изготовляют из карбида кремния. Причиной нелинейной характеристики варистора служит местный разогрев контактов среди множества кристаллов карбида кремния. При этом сопротивление контактов сильно уменьшается, что в итоге и приводит к снижению единого сопротивления варистора. 
• Основная величина варистора – коэффициент нелинейности. Коэффициент нелинейности у разных типов варисторов находится в границах от 2 до 6.

Терморезисторы (термисторы)

• Определение:

Полупроводниковый прибор, где применяется связанность сопротивления проводника от внешней температуры, называется терморезистором.

• Классификация: Существуют два типа терморезисторов: 1.    Термистор, у которого, чем выше температура, то тем ниже его сопротивление; 2.    Позистор, сопротивление которого растет с повышением температуры.

Конструкции термисторов

Параметры термисторов

• Температурная характеристика показывает как от температуры зависит сопротивление терморезистора. Для многих полупроводников в широком спектре температур сопротивление резистора выражается экспоненциальным законом RI = Kеβ/Τ ,
• где К – коэффициент, который зависит от размеров терморезистора; β – коэффициент, величина которого зависит от насыщенности примесей в полупроводнике; Т – абсолютная температура.
• Основной параметр терморезистора – это температурный коэффициент сопротивления α = (1/ RT)(dRT/dT)100%, который показывает процентную перемену сопротивления терморезистора при варьировании температуры.

  Промышленность выпускает терморезисторы с температурным коэффициентом сопротивления α = - 0,3 ÷ - 0, 66.

Использование термисторов

• терморезисторы в электрических цепях используются в качестве обычных резисторов, электрическое сопротивление которых связано с окружающей температурой и действующим током, вдобавок  до высоких частот (в пределах 100 – 500 МГц), индуктивность и паразитная емкость терморезисторов не оказывает существенного влияния. Эту особенность применяют для измерения токов в цепях высокой частоты.
• Терморезисторы находят применение в системах тепловой защиты, регулировки температуры, противопожарной сигнализации. Термисторы также можно применять для измерения температуры в широких пределах, позиситоры же – в узких температурных пределах.

Позисторы

• Если у терморезистора отрицательный коэффициент сопротивления (ТКС), то у позистора (потому он так и называется) ТКС положительный. Его изготавливают из титанат-бариевой керамики с добавлением редкоземельных элементов. Этому материалу свойственна неестественная температурная зависимость: если повысить температуру выше точки Кюри, то его сопротивление увеличивается на ряд порядков. Визуально позисторы схожи термисторам.

Другие типы

Если сопротивление полупроводникового прибора зависит от степени освещенности, то такой прибор называется фоторезистором.

• Если сопротивление полупроводникового прибора зависит от механических деформаций, то такой прибор называется тензорезистором.
•    Тензорезисторы получают из кремния с различной полупроводимостью. Важная особенность тензорезистора – это его деформационная характеристика, в ней характеризуется зависимость  ΔR/R от Δl/l (l – длина рабочего тела тензорезистора)..