Файл: Резисторы резистором называется пассивный элемент рэа, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины сопротивления, обеспечивающей перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами электрической схемы..doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 59
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Например: СТ3-18 1к0 ±20% - сопротивление термочувствительное с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, резистивный материал из медно-кобальтово-марганцевого оксидного полупроводника, номинальное сопротивление при 200 С 1кОм, допустимое отклонение сопротивления от номинала 20%.
П олупроводниковые терморезисторы старого типа обозначались буквами ММТ (медно-марганцевые терморезисторы) или КМТ (кобальто-марганцевые терморезисторы). Цифра, стоящая после дефиса, обозначает номер конструктивного типа терморезистора.
Например: ММТ-8 100 ±10% - сопротивление термочувствительное с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, резистивный материал из медно-марганцевого оксидного полупроводника, номинальное сопротивление при 200 С 100 Ом, допустимое отклонение сопротивления от номинала 10%.
Все полупроводниковые терморезисторы конструктивно изготовляются аналогично металлокерамическим изделиям в виде, стержней, трубок, шайб, дисков или бусинок (рис.1.11).
Терморезисторы с отрицательным ТКС широко применяются в системах обратной связи электронных приборов для повышения температурной стабильности последних, для измерения температуры и мощности СВЧ колебаний.
Позисторы или РТС термисторы (положительный температурный коэффициент) - это керамические компоненты, чье сопротивление мгновенно возрастает, когда температура превышает допустимый предел. Эта особенность делает их идеальными для различного применения в современном электронном оборудовании.
Позисторы в последнее время широко применяются для защиты входных цепей сетевой РЭА, как термопредохранители. Например, при выходе регулирующего элемента импульсного сетевого источника питания резко возрастает ток, потребляемый источником питания от сети. Это вызывает разогрев позистора, а значит увеличение его сопротивления. Ток, потребляемый блоком питания от сети, резко снижается, предотвращая дальнейшее повреждение РЭА.
1.5 Полупроводниковые варисторы
Варисторы – это полупроводниковые резисторы с нелинейной и симметричной вольтамперной характеристикой, особенностью которой является резко выраженная зависимость сопротивления резистора от приложенного напряжения (рис.1.12).
Варисторы широко используются для защиты от перенапряжения, преобразования частоты и напряжения, в устройствах автоматики.
Основными параметрами варисторов являются:
-
Классификационное напряжение UК – условный параметр, показывающий значение постоянного напряжения на варисторе при заданном значении классификационного тока. Классификационное напряжение для стержневых варисторов определяется при кратковременном пропускании тока в 10 мА, для дисковых при токе в 2 или 3 мА. -
К лассификационный ток IК – это ток, при котором определяется классификационное напряжение. -
Коэффициент нелинейности – это отношение статического сопротивления RСТв данной точке вольтамперной характеристики к динамическому сопротивлению RДИН в этой же точке:
(1.1)
-
Допустимая мощность рассеивания – это мощность, при которой варистор сохраняет свои параметры в пределах норм в течение заданного срока службы.
Основным материалом изготовления варисторов является поликристаллический карбид кремния. Наличие отдельных кристаллов приводит к возникновению характерной вольтамперной характеристики варистора. Это связано с протеканием в объеме варистора при повышении напряжения следующих процессов:
-
При повышении напряжения происходит локальный пробой окисных пленок на поверхности отдельных монокристаллов, что увеличивает ток через варистор. -
При повышении напряжения происходит локальный газовый пробой между отдельными монокристаллами карбида кремния за счет лавинного размножения носителей заряда в зазорах между зернами кристаллов. -
Нелинейность характеристик варисторов обусловлена локальным нагревом соприкасающихся граней многочисленных кристаллов карбида кремния. При локальном повышении температуры на границах кристаллов сопротивление последних существенно снижается, что приводит к уменьшению общего сопротивления варисторов.
Поскольку расположение монокристаллов в объеме поликристаллического карбида кремния в объеме варистора случайное, указанные процессы случайны в пространстве и времени, что вызывает симметричную ВАХ варистора.
В последнее время для изготовления варисторов используют оксид цинка. Такие варисторы имеют уникально высокую способность рассеивать энергию за счет перераспределения энергии в объеме варистора, обладают высоким быстродействием и малыми размерами.
Все полупроводниковые варисторы конструктивно изготовляются аналогично металлокерамическим изделиям в виде стержней или дисков, подобно конструкции терморезисторов (см.рис1.11).
Варисторы обозначаются буквами СН (сопротивление нелинейное). Цифра, следующая после букв, обозначает материал, из которого изготовлен варистор (1 – карбид кремния; 2 – поликристаллическая смесь кремния и кабида кремния). Вторая цифра – шифр типа конструкции ( 1- стержневой, 2 – дисковый). Далее следует число, обозначающее допустимую мощность токопроводящего элемента. После чего следуют число, показывающее классификационное напряжение и допускаемое отклонение от него.
Например: СН1-2-1-270±10% - сопротивление нелинейное (варистор), материал резистивного элемента карбид кремния, тип конструкции дисковый, допустимая мощность рассеивания 1 Вт, классификационное напряжение 270 В, допустимое отклонение от классификационного напряжения ±10%.
1.6 Полупроводниковые фоторезисторы
Полупроводниковые фоторезисторы – это дискретные резисторы, принцип действия которых основан на увеличении проводимости полупроводникового материала под действием светового излучения.
В зависимости от материала резистивного элемента фоторезисторы могут быть чувствительны к электромагнитному излучению в широком интервале длины волны – от ультрафиолетового до инфракрасного.
Для изготовления светочувствительного резистивного элемента фоторезисторов в основном применяют полупроводниковые соединения типа А2В6: сернистый кадмий и селенистый кадмий, а также соединения типа А4В6: сернистый свинец. Светочувствительный резистивный элемент фоторезисторов изготовляют в виде тонкой пленки, наносимой на поверхность стеклянной подложки, либо в виде таблетки, спрессованной из порошка полупроводникового материала, либо в виде монокристаллического образца. Светочувствительный резистивный элемент фоторезисторов обычно помещают в пластмассовый или металлический корпус, который защищен прозрачной пластмассовой пленкой (рис.1.13).
Основными параметрами фоторезисторов являются:
-
Рабочее напряжение – это постоянное напряжение, приложенное к фоторезистору, при котором обеспечены номинальные значения его параметров при длительной работе. -
Световой ток – это ток, протекающий через фоторезистор при рабочем напряжении и воздействии потока излучения заданных интенсивности и спектрального излучения. -
Темновой ток – это ток, протекающий через фоторезистор при рабочем напряжении в отсутствии потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности. -
Темновое сопротивление – это сопротивление фоторезистора в отсутствии потока излучения в диапазоне спектральной чувствительности. -
Кратность изменения сопротивления – это отношение светового тока к темновому току. -
Постоянная времени по спаду тока – это время, в течение которого световой ток уменьшается до значения 37% от максимума при затемнении фоторезистора. -
Постоянная времени по нарастанию тока – это время, в течение которого световой ток увеличивается до значения 63% от максимума при прямоугольной форме единичного импульса света. -
Максимум спектрального распределения – это длина волны, соответствующая максимуму спектральной чувствительности фоторезистора.
Основные характеристики фоторезисторов – спектральная, частотная, люкс-амперная и вольтамперная.
Спектральная характеристика отражает чувствительность фоторезистора при воздействии на него излучения определенной длины волны (рис.1.14 а). Спектральная чувствительность фоторезистора зависит от полупроводникового материала. Так сернисто-кадмиевые фоторезисторы имеют максимальную чувствительность в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, селенисто-кадмиевые – в красной и ближней инфракрасной области, а сернисто-свинцовые в инфракрасно.й области спектра.
Частотная характеристика определяет чувствительность фоторезистора при действии на него светового потока, изменяющегося с определенной частотой (рис.1.14 б). Наличие инерционности у фоторезисторов приводит к тому, что величина их фототока зависит от частоты модуляции падающего на них светового потока – с увеличением частоты светового потока фототок уменьшается. Инерционность ограничивает возможности применения фоторезисторов при работе с переменными световыми потоками высокой частоты.
Вольтамперная характеристика фоторезисторов показывает зависимость светового тока, протекающего через фоторезистор, от приложенного напряжения. Вольтамперная характеристика полупроводниковых фоторезисторов обычно линейна в широком интервале напряжений (рис.1.14 в). Линейность нарушается только при очень малых напряжениях.
Люкс-амперная характеристика фоторезисторов показывает зависимость светового тока, протекающего через резистор, от освещенности. Люкс-амперная характеристика полупроводниковых фоторезисторов нелинейная и имеет область насыщения при больших освещенностях (рис.1.14 г).
Фоторезисторы обозначаются буквами СФ – сопротивление фоточувствительное. После букв следует цифра (ранее была буква), обозначающая т
ип полупроводникового материала (1 или А – PbS, 2 или К – CdS, 3 или Д – CdSe). Цифры, стоящие после дефиса обозначают конструктивное оформление фоторезистора.
Например: СФ3-1 – фоторезистор из CdS, тип разработки 1.
ФСА-6 - фоторезистор из PbS, тип разработки 6.