Цифровой резистор какие бывают популярные
Перейти к содержимому

Цифровой резистор какие бывают популярные

  • автор:

Всё про USB-C: резисторы и E-Marker

Если вы следите за нашей сагой про USB-C, то уже знаете, что жила CC в этих кабелях используется для коммуникации и определения полярности. Однако есть и один малоизвестный факт, а именно то, что в USB-C коммуникация реализуется через два протокола – аналоговый и цифровой. Сегодня мы разберём аналоговую передачу, получше уяснив роль и принцип работы пресловутых резисторов 5,1 кОм. Помимо этого, мы познакомимся с микросхемами E-Marker и таинственным VCONN.

Прим. пер.: Продолжение серии статей про особенности реализации и использования стандарта USB-C . Остальные доступны здесь:

  1. Введение для электронщиков
  2. Типы кабелей
  3. Механика разъёмов
  4. Переходники вне стандарта
  5. Резисторы и E-Marker< — Вы здесь
  6. Обеспечение питания
  7. Высокоскоростные интерфейсы
  8. Ноутбук Framework
  9. Паяльник Pinecil
  10. Грехи производителей
  11. Взаимодействие через низкоуровневый протокол PD
  12. Ответ через протокол PD

Источник питания с USB-C ожидает на линии CC pulldown-сигнала определённой величины, после чего уже подаёт на VBUS 5 В. При этом более высокое напряжение должно согласовываться уже цифровым сигналом. Источник питания, будь то ноутбук или зарядное устройство, способен обнаружить подтяжку к земле (называемую Rd ), поскольку поддерживает подтяжку к питанию (называемую Rp ) на линии СС – после этого он проверяет, сформировался ли на CC делитель напряжения, и находится ли итоговое напряжение в допустимом диапазоне.

Если подключить устройство, которое не обеспечивает подтяжку к земле на линии CC, то оно никогда не получит питание от порта USB-C и работать будет только с кабелем USB-A – USB-C. Даже более продуманные девайсы, способные взаимодействовать через цифровую часть USB-C, должны иметь pulldown-резисторы. Разница лишь в том, что они устанавливаются внутри используемой для коммуникации микросхемы. Порт USB-C, на который требуется подать питание, должен иметь pulldown-резистор.

Всё это хорошо известно, но мы нередко встречали случаи сбоев, связанных с отсутствием резисторов в дешёвых устройствах, откуда и взялась рекомендация: «Добавляйте резисторы 5,1кОм». Вы можете не поверить, что всё настолько просто, но будете удивлены.

▍ Pullup + pulldown = делитель напряжения

У портов USB-С может быть две роли – передача и получение. Аналоговая часть USB-C позволяет разработчикам добавить простой способ согласования требований по питанию в случае использования USB-C при 5 В, не применяя какие-либо специфичные или дорогостоящие микросхемы. Для этого они задействуют pullup-резисторы у источников и pulldown-резисторы у получателей. Комбинация подтягивания к питанию и земле формирует делитель напряжения, а само напряжение представляет токовые возможности зарядного устройства.

Теперь в аналоговом режиме передачи сигнала источник может скорректировать подтягивание на основе доступного бюджета питания, и это очень полезно. Представьте себе ноутбук или зарядное устройство с несколькими портами USB-C. По мере загрузки каждого из этих портов для других будет оставаться всё меньше доступного тока, величина которого в основном определяется внутренней схемой устройства. Возьмём в качестве примера ноутбук Framework с четырьмя портами USB-C. Каждый порт обеспечивает 15 Вт мощности при 5 В/3 А. Но если вы хотите одновременно запитать четыре потребляющих устройства с USB-C, то на третий и четвёртый порты ноутбук сможет подать лишь 1,5 А – довольно разумное ограничение с инженерной точки зрения.

Это означает, что устройства с повышенной потребностью к силе тока, например 1,5 А и 3 А, должны мониторить напряжение на линии CC, чтобы определять, не превысят ли они бюджет мощности. При этом они корректируют собственные потребности и в случае превышения возникшего ограничения по току отключаются.

Питание Default относится к заявленным ограничениям USB по силе тока – максимум 500 мА для устройств USB 2 и 900 мА для устройств USB 3. И хотя эти ограничения редко соблюдаются, в стандарте они действительно прописаны.

Что это значит для вас как для пользователя? Ничего, если ваши устройства не особо требовательны. Они должны мониторить напряжение на линии CC и соответствующим образом корректировать свой аппетит. Некоторые коммерческие устройства этого не умеют, но встречаются такие редко.

А если вы электронщик? В таком случае, создавая устройство, питающееся через USB-C, с намерением получить полноценные 3 А при 5 В, нужно помнить, что не все порты USB-C смогут его обеспечить. Хотя вы можете проверять возможность получения 3 А путём измерения напряжения на линии CC. Но это уже на ваше усмотрение, многие самодельные девайсы неплохо справляются и без этого.

А какое напряжение можно ожидать на линии CC? Это напряжение, которое вы сможете считать посредством простого АЦП, присутствующего в вашем микроконтроллере, или даже с помощью компаратора.

Как видите, всё находится в пределах 3,3В, значит при использовании АЦП с полной амплитудой сигнала делитель напряжения вам не потребуется. И да, если у вас гнездо USB-C, то, естественно, мониторить контакты CC нужно по отдельности.

▍ Это действительно необходимо?

Действительно ли вам необходимо мониторить напряжение на линии CC? Когда вы просто с чем-то экспериментируете, это не обязательно. Однако этот приём пригодится в случаях, когда вы хотите выйти за рамки 0,5 А – 1 А. Если вы превысите потребности в токе, который может обеспечить порт источника, то на ваше устройство просто перестанет подаваться питание – довольно безопасный исход. С другой стороны, концепция USB-C предполагает наличие нескольких уровней защиты. Так что если вы собираете устройство мощностью 15 Вт, используя простой подход с резистором на 5,1 кОм, то можете также внедрить в него возможность обнаруживать недостаток питания. К тому же, сделать это не так уж сложно.

В противном случае можете ожидать, что вашему устройству потребуется зарядка, всегда обеспечивающая 3 А при 5 В, на что способно подавляющее их большинство. Если так и окажется, то проблем у вас никогда не возникнет – вы всегда сможете получить необходимые 15 Вт. Хотя в случае подключения устройства к порту ноутбука, будь то USB-C или USB-A, через переходник на USB-C, не стоит ожидать постоянного наличия 3 А – тут уже придётся проверять.

Причём pulldown-резистор на 5,1 кОм – не единственный, с которым вы столкнётесь. Существует и другой вид подтяжки к земле, с которым мы имели дело ранее. Речь идёт о Ra , который становится актуален при использовании кабелей с E-Marker.

▍ VCONN: правильное запитывание E-Marker

По своей сути, E-Marker – это микросхемы памяти, способные взаимодействовать по протоколу Power Delivery (PD). Их используют в кабелях, имеющих более широкие возможности в сравнении с обычными, то есть в высокоскоростных моделях вроде USB 3 и Thunderbolt, а также в тех, которые поддерживают 5 А. Они подключаются к линии CC кабеля и опрашиваются источником либо получателем – хотя обычно это всё же источник.

Если в вашем кабеле USB-C установлена E-Marker, то ей потребуется питание, и в USB-C есть способ его обеспечить, называемый VCONN. Как вы знаете, для коммуникации задействуется лишь один контакт CC. Противоположный CC, не подключённый к линии CC, используется для подачи на E-Marker питания. Вот этот контакт и есть VCONN.

В штекере USB-C вы разберётесь, какой контакт CC связан с линией CC, а значит заранее узнаете, какой будет выступать в качестве VCONN. Однако штекер можно подключать в двух разных направлениях – в связи с чем принимающая сторона должна уметь распознать каждый контакт CC как отвечающий за коммуникацию либо за питание VCONN. Это делает кабели относительно простыми и дешёвыми, поскольку обработка всей сложности здесь ложится на сами устройства.

Как электронщику вам вряд ли придётся задумываться о VCONN. Большинство из нас работают с USB 2 или USB 3, поддерживающими не более 3 А, и проверка E-Marker тут не обязательна. Кроме того, существуют микросхемы, способные взять на себя обработку многих аспектов USB-C, включая обеспечение питания для VCONN.

Требования VCONN здесь довольно гибкие в сравнении с 5 В, которые требуются для VBUS – допустимый диапазон напряжения составляет от 3 В до 5,5 В. В смартфонах это питание зачастую обеспечивается напрямую от литий-ионного аккумулятора, что избавляет вас от двух преобразований и экономит энергию. Всё же подача питания на VCONN используется не только в случае E-Marker – его также можно задействовать для запитывания небольших аксессуаров и переходников на наушники с бюджетом мощности до 1 Вт. В этой интересной презентации специалисты рассказывают о прототипировании устройств, которые работают на VCONN и охватывают весь спектр возможностей, допускаемых для них спецификацией.

Как бы то ни было, но чаще всего VCONN требуется именно для микросхем E-Marker, которые довольно просты. Иногда кабель содержит две таких микросхемы, иногда одну – тут уже выбор производителя. Во втором случае эта микросхема устанавливается с одной стороны кабеля, а к противоположному штекеру прокладывается дополнительная линия питания, подключаемая к контакту VCONN. Так что, если вы вдруг увидите упоминание линии VCONN, то именно об этом оно и говорит – изолированная диодом линия, подключённая к неиспользуемому контакту CC на одном из концов кабеля для запитывания E-Marker на другом конце.

Всё это очень круто, но что насчёт подтяжки к земле с помощью Ra ?

▍ Проблема Ra-spberry Pi 4

E-Marker сигнализирует о своём присутствии через pulldown-резистор ( Ra ), подключённый к контакту VCONN. Его среднее сопротивление составляет 1 кОм, балансируя в диапазоне от 800 Ом до 1200 Ом. Если принимающая сторона может предоставить VCONN, она ищет такой резистор на свободном в данный момент контакте CC, и в случае обнаружения подключает VCONN к этому контакту. В результате резистор оказывается доступен также второму контакту СС, расположенному в противоположном штекере.

Что произойдёт, если замкнуть два контакта CC в принимающем порту вашего устройства, а затем подключить кабель с E-Marker? Резистор 5,1кОм окажется запараллелен с резистором 1кОм, и вы получите общую подтяжку к земле ~840 Ом. Именно эта подтяжка, которая теперь отклоняется от ожидаемых 5,1 кОм, источник питания и видит на линии СС. Говоря точнее, делитель излишне подтягивает напряжение вниз, в результате чего источник питания не подаёт на VBUS 5 В.

Если помните, то именно это происходило в первых ревизиях Raspberry Pi 4. В итоге вы не могли запитать Малинку от зарядки Type-C через кабель с E-Marker – для этого приходилось брать кабель без этой микросхемы либо его альтернативу USB-A – USB-C с источником питания USB-A. Естественно, в комплектном кабеле блока питания Raspberry Pi микросхема E-Marker тоже отсутствует. Но ему она и не нужна — в конце концов E-Marker предназначены для опроса неизвестных кабелей, а комплектные, само собой, таковыми не являются.

Странно, но я ни разу не слышала вопрос: «Зачем они так сделали?». Если посмотреть схему, то на ней видно, что связка PD_SENSE из объединённых контактов CC идёт на аналоговый входной пин PMIC. Теперь вы можете догадаться – они реализовали часть стандарта, связанную с «мониторингом напряжения», но не озадачились должным образом по части E-Marker. Степень, в которой выполняется мониторинг напряжения, тут под вопросом, но такой функционал, по крайней мере, присутствует.

В последующих ревизиях разработчики Raspberry Pi устранили эту проблему, и если у вашей Малинки ревизия старая, то можете её пропатчить. Нам пока не известно, что именно подлатали разработчики, но в конечном счёте мы это узнаем. А пока это всё, что вам следует знать о резисторах, E-Marker и загадочном VCONN.

Когда не помогает ЦАП. Цифровые потенциометры в деталях. Часть первая

Прогресс не обошёл стороной не только велосипед. Сегодня традиционные переменные и подстроечные резисторы в очень многих приложениях уступают место цифровым сопротивлениям. В англоязычных источниках их называют digital potentiometer, RDAC или digiPOT. Область применения этих устройств гораздо шире регулировки уровня звукового сигнала. В частности они приходят на помощь в очень многих случаях, когда требуется изменять параметры обратной связи, что трудно реализовать с помощью традиционных ЦАП.

Особенно эффективно их применение в связке с операционными усилителями. Так можно получить регулируемые усилительные каскады, преобразователи разного рода величин, фильтры, интеграторы, источники напряжения и тока и многое многое другое. Словом эти очень недорогие и компактные устройства могут быть полезными каждому разработчику электроники и радиолюбителю…

Изначально я хотел написать краткую статью, но в результате углубленного изучения темы материал с трудом уместился в две части. Сегодня я постараюсь рассказать об архитектуре данных устройств, их возможностях, ограничениях использования и тенденциях развития. В заключении вскользь затрону тему областей применения, поскольку конкретные примеры практической реализации схем на их основе будут рассмотрены во второй части. МНОГО примеров!

Лично я за последние пять лет с успехом применял цифровые сопротивления в нескольких своих разработках, надеюсь что данный цикл статей окажется полезным для многих и поможет вам решать многие задачи более изящно и просто, чем сегодня. Людям, далёким от разработки электроники данная статья может просто расширить кругозор, показав как эволюционируют под натиском цифровых технологий даже такие простейшие вещи, как переменные резисторы.

P.S.Так получилось, что уже вышла ещё одна статья из этой серии и в ней пример всего один, зато подробно разобранный. Для остальных обещанных примеров придётся писать третью.

Архитектура.

Для того, чтобы понять как работает данное устройство обратимся к функциональной схеме. На ней изображена аналоговая часть цифрового 8 битного сопротивления.

Основа прибора — 255 резисторов одинакового номинала и выполненные по технологии КМОП двунаправленные электронных ключи. Цифровое значение в интервале 0-255 записывается в регистр с которого подаётся на дешифратор. В зависимости от значения, сохранённого в регистре, срабатывает один из ключей, подключающий средний вывод W к выбранной точке в линейной матрице сопротивлений Rs. Ещё два ключа служат для подключения крайних выводов А и В. С их помощью прибор может переходить в неактивный режим.

Выводы А и В — аналоги крайних выводов переменного сопротивления, W — среднего вывода к которому у обычных переменных резисторов крепится движок.

Возможные схемы включения также аналогичны традиционным переменным сопротивлениям…

Рассмотрим как устанавливается требуемое сопротивление на примере 10 килоомного резистора. Для начала вычислим значение каждого из резисторов сборки, необходимых для формирования такого сопротивления Rs=10000/256=39,06 Oм. Допустим, мы пытаемся регулировать сопротивление между выводами W и B. Для получения нуля запишем это значение в управляющий регистр, но вместо желаемого нуля получим сопротивление в 100 Ом. Почему? Дело в том, что каждый из контактов прибора имеет своё внутреннее сопротивление и в рассматриваемом случае оно равно 50 Ом, поэтому и минимальное значение, которое можно получить с помощью данного потенциометра равно не нулю, а ста Омам — сопротивлению контактов W и B. Записав в регистр единицу получим 50+50+39=139 Ом.

В общем случае вычислить сопротивление между выводами W и B в зависимости от значения регистра D можно по формуле:

где:

  • D — значение регистра от 0 до 255
  • Rab — номинальное сопротивление
  • Rw — сопротивление одного контакта

Нетрудно догадаться что сопротивление между выводами W и А вычисляется как

Интерфейсы подключения.

Рассмотрим теперь функциональную диаграмму всего устройства, имеющего интерфейс I2C.

Тут некоторые вопросы может вызвать только вывод AD0. Он предназначен для возможности применения в одном канале I2C одновременно двух потенциометров. В зависимости от того, находится ли на нём логический ноль или единица, меняется адрес устройства на шине I2C. Схема подключения двух микросхем на одну шину показана ниже.

Кроме интерфейса I2C, для управления данными приборами часто используется SPI интерфейс. В этом случае также существует возможность управления несколькими устройствами по одной шине. Для этого они объединяются в цепочку. Например так:

В данном режиме буферный регистр записи значений работает как сдвиговый. Каждый новый бит поступает на вход DIN и по стробу с SCLK записывается в его младший разряд. Одновременно бит старшего разряда выходит наружу через вывод SDO и переходит в следующий прибор в цепочке. После того, как записана информация во все устройства, поступает импульс стробирования SYNC, по которому новые значения регистров всех приборов входящих в цепочку перезаписывается из буферного в рабочий регистрор. Очевидный недостаток подобного решения — не существует способа записать информацию в отдельно взятый прибор. Для любого изменения значений требуется обновить содержание регистров во всей цепочке.

Для решения подобного рода проблем, а так же экономии конечной цены решения изготавливают микросхемы, включающие в свой состав два, четыре и даже 6 цифровых сопротивлений одновременно.

Рабочие напряжение и ток

Пожалуй, самым существенным недостатком первых разработок было ограниченное напряжение, допустимое на выводах. Оно не должно превышать напряжения питания которое могло лежать в диапазоне от 2.7 до 5.5В, а главное не могло уходить в отрицательную область, из-за чего применение микросхем ограничивалось устройствами с однополярным питанием. Первым делом инженеры решили проблему двуполярности. Так появились приборы, способные работать как от однополярного напряжения вплоть до 5,5 Вольт, так и поддерживающие режим двуполярного питания вплоть до ± 2.75В. Затем стали появляться версии с максимальным питанием ±5.5 и даже ±16,5(до 33 вольт однополярного у AD5291/5292). Конечно по этому параметру традиционные сопротивления до сих пор сильно выигрывают, но для подавляющего большинства схем и 33 вольт вполне достаточно.

Тем не менее, какое бы максимальное напряжение не поддерживал прибор, в случае если имеется возможность его выхода за пределы допустимого, следует применить хотя бы простейшую защиту с помощью диодов или супрессоров.

Ещё одной серьёзной проблемой является низкий максимальный рабочий ток цифровых сопротивлений, который обусловлен в первую очередь их малыми размерами. Без риска деградации с течением времени средний постоянный ток для большинства моделей не должен превышать 3 мА. В случае, если протекающий ток имеет импульсный характер, его максимальное значение может быть выше.

Борьба за точность. Технология управляемого хаоса

К сожалению, существующая технология изготовления допускает возможность отклонения сопротивления интегральных резисторов, применяемыx в цифровых сопротивлениях, вплоть до 20 процентов от номинала. Однако, внутри одной партии и тем более одного конкретного прибора разница сопротивлений не превышает 0.1%. Для того, чтобы повысить точность установки, производитель стал измерять сопротивление резисторов как минимум на каждой пластине и прописывать в энергонезависимую память каждой из микросхем не номинальное, а реальное сопротивление, которое получилось в ходе производства, с точностью до 0.01 процента. Подобный механизм позволяет в частности в микросхемах AD5229/5235 вычислить реальную точность установки сопротивления c погрешностью недостижимой даже в многооборотных подстроечных резисторах — 0.01 процент. Основываясь на этом можно скорректировать операцию декодирования цифрового кода в сопротивление. Предположим, что элементарное сопротивление имеет значение 100 Ом. Тогда, чтобы выставить сопротивление в 1K вы устанавливаете в цифровом регистре 10. Но если в реальном приборе сопротивления имеют отклонение от номинала в большую сторону и равны 110 Ом, то при уровне 10 вы получите 1,1K. Однако, считав реальное значение сопротивления микроконтроллер может пересчитать код и подаст в действительности на дешифратор вместо десяти код 9. Тогда мы получим в реальности 9*110= 990 Ом.

Кроме этого, AD запатентовала технологию калибровки значения сопротивлений с точностью 1%. К сожалению, я так и не смог найти информации каков её механизм работы.

Для увеличения дискретности установки сопротивления были разработаны приборы с 10 битным дешифратором, обеспечивающие 1024 шага регулировки. Дальнейшее увеличение этого параметра можно достичь используя последовательное или параллельное соединение двух цифровых сопротивлений с разным номиналом.

Температурная стабильность

Тут всё совсем не плохо. Применение резисторов, изготавливаемых по плёночным технологиям позволяет достичь уровня дрейфа не превышающего 35ppm/°C (0,0035%). Существуют приборы с термокомпенсацией, температурный дрейф которых находится на уровне 10ppm/°C. По этому параметру цифровые сопротивления превосходят многие движковые аналоги. Для приложений, в которых данный параметр не актуален, можно выбирать более дешёвые приборы с полупроводниковыми резисторами у которых дрейф находится на уровне 600 ppm/°C.

Рабочий температурный диапазон большинства приборов от ADI находится в пределах от -40°C до +125°C, что достаточно для подавляющего большинства приложений.

Ряд доступных сопротивлений.

Конечно, тут не наблюдается такого разнообразия как у традиционных движковых резисторов, тем не менее есть из чего выбрать. Таблица ниже иллюстрирует зависимость доступных сопротивлений от разрядности прибора.

Искажение сигнала

Основные искажения, сигнала вносимые цифровыми усилителями можно разделить на два класса.

  • Гармонические искажения или на западный манер total harmonic distortion (THD).

Эти искажения возрастают с увеличением приложенного напряжения. Получить представление о их типичных значениях можно из следующей таблицы, составленной для микросхем AD9252…

В отдельных случаях этот вид искажений может возрастать до -60 dB

  • Искажения вызванные нелинейностью АЧХ.

Влияние этого эффекта возрастает с увеличением сопротивления прибора. В таблице ниже показано на какой частоте наблюдается ослабление сигнала на 3 децибела для разных сопротивлений разных номиналов.

Для большей наглядности приведу ещё графики зависимости передачи сигнала от установленного уровня сопротивления для микросхем AD5291 с разными номиналами 20 и 100 килоом.

Таким образом, получается что чем выше номинал сопротивления, тем ниже его рабочая частота.

“Фишечки” эволюции

Производители пытаются сделать работу с прибором наиболее комфортной, изобретая разные приятные мелочи. В результате цифровые сопротивления обзавелись внутренней энергонезависимой памятью, как однократно, так и многократно программируемой.

Главное её предназначение — хранения начального значения сопротивления, которое автоматически устанавливается сразу после включения питания. Первые модели электронных резисторов устанавливались при подаче питания в среднее положение, потом появилась дополнительная ножка для сброса в ноль, затем уровень стало можно задавать с помощью записанного в память значения. В наиболее продвинутых моделях в память можно записать несколько предустановленных значений, между которыми потом пользователь может быстро переключаться нажатием кнопок.

Кстати о кнопках — в некоторых моделях добавили две кнопочки для пошагового увеличения / уменьшения сопротивления.

Кроме этого, появился интерфейс для подключения энкодеров.

Что бы ещё улучшить?

Можно пофантазировать в каком направлении будет развиваться прогресс в производстве цифровых сопротивлений.
Для достижения большей точности может измениться система коммутации.

Например, добавив в традиционную схему всего одно сопротивление в параллельном включении, ну хорошо, два. Ещё одно в верхнее плечо для симметрии — можно увеличить точность установки сопротивлений в два раза! Объединение же в одной корпусе двух приборов даст возможность увеличения дискретности и точности в несколько раз.

Введение в корпус простейшего микроконтроллера, управляющего дишифратором позволит на основе реального значения полученных сопротивлений создать программу переключения для установки сопротивления прибора с очень большой точностью — 0.1% и выше. Интегрировав в такие приборы датчик температуры можно ввести компенсацию для сохранения линейности в очень широком температурном диапазоне. Возможно появление аналогов частотнокомпенсированных сопротивлений для HiFi аппаратуры, которые будут представлять из себя несколько сопротивлений в одном корпусе. Одно из них будет использоваться для регулировки уровня громкости, а другие для частотной компенсации.

Области применения

Конкретные схемотехнические решения на основе цифровых сопротивлений я приведу в следующей части статьи, пока же просто рассмотрим области применения.

Конечно, прежде всего приходит на ум усилители с регулируемым коэффициентом усиления.

В результате повышения точности установки значений, стало возможным применение электронных сопротивления в схемах управления уровнем усиления инструментальных усилителей.

Автоматическое или программное изменение контрастности жидкокристаллического индикатора можно организовать с помощью электронного сопротивления номиналом 10 Килоом.

На основе цифровых сопротивлений легко реализовывать управляемые фильтры. Фильтры высоких порядков часто требуют по несколько задающих резисторов одинаковых номиналов. Это очень удобно реализовать с помощью приборов, содержащих несколько сопротивлений в одном корпусе, поскольку в этом случае мы получаем отличную повторяемость. На рисунке приведена упрощённая схема простейшего управляемого ФНЧ.

Логарифмический усилитель, со сравнительно высоким напряжением питания, на основе AD5292.

Программно управляемый стабилизатор напряжения.

Линейный ряд от ADI

В заключении приведу полную список доступных на сегодня электронных потенциометров от компании Analog Devices. При этом следует отметить, что подобные приборы выпускает далеко не только эта фирма. Например, MAXIM также давно делает неплохие микросхемы.

Для начала приборы, которые не поддерживают программирование пользователем.

В заключении программируемые приборы. При выбора конкретной модели стоит обращать внимание на то что они бывают как однократно программируемыми, так и поддерживающими репрограммирование. Причём большое количество циклов обеспечивают только микросхемы с памятью выполненной по технологии EEPROM.

На этом заканчиваю обзор. Следующая статья будет посвящена рассмотрению практических схем с применением цифровых сопротивлений.

P.S. Так получилось, что уже вышлаещё одна статья из этой серии и в ней пример всего один, зато подробно разобранный. Для остальных обещанных примеров придётся писать третью.

  • Схемотехника
  • разработка электронных устройств
  • Схемотехника
  • Звук
  • Электроника для начинающих

Цифровой резистор какие бывают популярные

Происхождение названия Резистор от латинского resisto – сопротивляюсь. На схемах обозначается латинской буквой R. При прохождении электрического тока через резистор он нагревается – рассеивает электрическую энергию в виде тепла. Можно считать это его основным обобщённым назначением в электрических схемах – диссипация электрической энергии.

Резисторам мы посвятим больше места по двум причинам: резисторы часто и много используются в электрических схемах (показано на рисунке 1.1, компоненты в красных прямоугольниках) и они имеют большое конструктивное разнообразие.

Иллюстрация широкого применения резисторов в современной схемотехнике

Исторический образ резистора – кусок металлического провода (показан на рисунке 1.2), от характеристик которого зависит основной параметр его – электрическое сопротивление (далее – сопротивление): чем длиннее и тоньше провод, тем сопротивление выше.

Примечание – Более правильное, но длинное название термина – электрическое сопротивление постоянному току. Мы будем использовать короткое – сопротивление.

Пример проволочного резистора

При этом важно, из какого металла провод изготовлен. Обычно это медь и его сплавы, но возможны и другие варианты (представлены в таблице 1.1).

Сопротивление куска провода можно рассчитать:

где ρ («ро») – электрическая плотность, Ом мм 2 /м;

Ɩ – длина провода, м;

S – площадь сечения, мм 2

Примечание – В справочниках для серийно изготавливаемых проводов — имеющих известное значение S, для удобства расчёта приводится другая характеристика, выраженная в единицах Ом/м. Имея её, легко рассчитать необходимую длину провода, если известно требуемое R.

Таблица 1.1 – Сравнительные примеры электрической плотности для проводов, изготовленных из разных металлов

Металл

Электрическая плотность, мкОм*м

Таким образом, резистор можно изготовить своими руками из провода, который есть под рукой. При этом следует иметь в виду, что провод должен быть покрыт эмалью так, чтобы при намотке не возникало межвитковых замыканий.

Пример расчёта. Требуется рассчитать длину эмалированного медного провода диаметром 0,01 мм для создания резистора с электрическим сопротивлением 10 кОм.

Из справочника находим значение сопротивления метра такого провода – (192…275) Ом/м. Выбираем среднее значение: (275+192)/2 = 467 Ом/м.

Окончательно имеем: 10 кОм/467 Ом/м = 21,4 м.

Т.к. из справочника мы выбрали среднее значение сопротивления погонного метра провода, то ожидаем возможного отклонения от требуемого значения сопротивления. При изготовлении штучных резисторов точность номинала можно подогнать, добавив или убавив длину провода.

На принципиальных электрических схемах резисторы обозначаются графемой (представлена на рисунке 1.3 слева):

Примечание – Графема – это графический символ. В некоторых случаях общепринятую в принципиальных схемах графему заменяют более сложной моделью (представлена на рисунке 1.3 справа). Такая замена обоснована для проволочных резисторов и также может быть справедливой для резисторов других конструктивных решений.

Символические обозначения резисторов в принципиальных схемах

В настоящее время постоянные резисторы имеют, как правило, другие конструктивно-технологические решения. Их называют толстоплёночными, тонкоплёночными, металлоплёночными; для поверхностного монтажа (чип-резисторы) и для монтажа в отверстия; низкоомными, высокоомными, прецизионными, высокотемпературными, высоковольтными и т.п. (представлены на рисунке 1.4).

Конструктивные разновидности современных резисторов

Электротехническое определение резистора выглядит как отношение R = U/I (закона Ома), где U – падение напряжения на резисторе, I – ток, протекающий через резистор.

На практике применяют постоянные, переменные и подстроечные резисторы (представлены на рисунке 1.5).

Типовые конструкции постоянных, переменных и подстроечных резисторов

Переменные и подстроечные резисторы имеют конструктивные особенности, позволяющие изменять вручную сопротивление резистора.

Постоянные резисторы

Основной параметр постоянного резистора – номинальное сопротивление, может меняться во время эксплуатации под воздействием различных факторов.

Это изменение должно происходить в контролируемых пределах. Другими словами, такое изменение должно быть просчитано ещё на стадии проектирования.

Возможных причин такого штатного изменения несколько: погрешность округления и изготовления, температурное воздействие окружающей среды, саморазогрев резистора, старение, изменение параметра после перегрузок. Дадим некоторые пояснения.

Резистор это серийное изделие и производится он ограниченным числом номинальных значений сопротивления. Выбор номинала осуществляется в соответствии с таблицами (приведены далее). При выборе мы вынужденно округляем нужное нам значение до ближайшего серийного, тем самым вносим на этой стадии некоторую погрешность. Вторая составляющая погрешности – неточность изготовления резистора, о которой заявляет производитель в технических документах.

Но этого мало: сопротивление резистора меняется под воздействием окружающей среды. Наиболее сильным дестабилизирующим фактором при этом является температура. Прописанные в технических документах характеристики резистора позволяют рассчитать и учесть такое изменение. Следует иметь также в виду, что резистор сам нагревается при протекании через него тока.

При использовании прецизионных (особо точных) резисторов такой саморазогрев может приводить к существенным метрологическим ошибкам. Другой случай, менее контролируемый: сопротивление изменяется после перегрузкирезистора. Перегрузка это такое явление, когда электрическая (электронная) схема кратковременно работает в нештатном режиме при повышенных рабочих напряжениях и/или токах.

Такие режимы не приводят ещё к разрушению схемы, но параметры компонентов при этом несколько меняются. Частичная деградация прецизионных резисторов может приводить к существенным метрологическим искажениям. Её можно уменьшить на стадии производства.

Для этого производитель для некоторых партий или на заказ проводит термотренировку резисторов.

Итак, рассмотрим детальнее основные характеристики постоянных резисторов.

Точность изготовления номинальных значений резисторов

Точность изготовления описывается относительной погрешностью изготовления (допуском), выражаемой в процентах: δ=100ΔRном/Rном.

Серийные резисторы изготавливаются в широком диапазоне точностей: от самых грубых ±20% (редко используются; обычно для переменных резисторов) до прецизионных ±0,01% (используются в средствах измерений). Наиболее широко используются резисторы с допуском ±5%. Они выпускаются с номинальными значениями, которые соответствуют ряду Е24 (представлены в таблице 1.2).

Число 24 в названии ряда это число различимых производственных номиналов среди соответственно единиц, десятков и сотен Ом, а также кОм, МОм … .

Например, с различимым значением 2,4 выпускаются резисторы следующих номиналов: … 2,4 Ом; 24 Ом; 240 Ом; 2,4 кОм; 24 кОм, 240 кОм; 2,4 МОм и т.д.

Таблица 1. 2 – Ряд Е24 номинальных значений резисторов

Резисторы с допуском ±1% и менее принято относить к точным и прецизионным. Они выпускаются в соответствии с другими рядами: Е48, Е96 и/или Е192 (представлены в таблице 1.3).

Таблица 1.3 – Ряды Е48, Е96, Е192 номинальных значений точных резисторов

Маркировка резисторов

Современные резисторы имеют относительно малые габаритные размеры. На их поверхности затруднительно проставлять идентификационные метки (номинальное сопротивление, допуск, ТКС, тип).

Для широко используемых цилиндрических резисторов был введен и широко используется международный способ обозначений. Так для маркировки резисторов малой точности применяют четыре цветных полоски, кольца или точки (показано на рисунке 1.6): первые две полоски задают двухзначное номинальное значение из ряда Е24.

Третья полоска – десятичный множитель, а пятая – допуск в процентах. В маркировку точных и прецизионных резисторов добавляют пятую цветную полоску (не показано). Существуют маркировки с семью полосками.

Маркировка цилиндрических резисторов

Для чипрезисторов, размеры которых ещё меньше цилиндрических, применяют трёх- или четырёхзначную цифровую маркировку, которая может отличаться у разных производителей. Типовая маркировка чипрезисторов малой точности (2%, 5%, 10%) осуществляется посредством трёх цифр, где номинал рассчитывается умножением первых двух цифр, взятых из ряда Е24, на 10 в степени, равной третьей цифре.

Например, число 273 означает номинал 27 кОм, число 270 означает 27 Ом, а код 2R7 означает 2,7 Ом.

Номинальная мощность рассеивания

Это такая мощность, которую допустимо рассеивать на резисторе бесконечно долго. Резистор при этом не выйдет из строя под воздействием выделяемой тепловой энергии. Производители выпускаю резисторы в широких диапазонах мощностей. Для наших задач интересны резисторы с диапазоном мощностей от 2 Вт до 0,062 Вт.

Мощность, рассеиваемая в резисторе, рассчитывается по формулам P=U 2 /R = I 2 R. С рассеиваемой мощностью связаны и габаритные размеры резисторов: при прочих равных условиях размеры более мощных резисторов больше. В таблице 1.4 для сравнения представлены размеры отечественных цилиндрических резисторов С2-29В.

Таблица 1.4 – Габаритные размеры резисторов С2-29В

Параметр

Номинальная мощность рассеивания, Вт

При выборе мощности резистора следует иметь в виду следующие замечания и рекомендации:

  • при использовании резисторов в цепях переменного тока мощность рассеивания и номинальная мощность считаются по среднеквадратическому значению приложенного напряжения;
  • выбирать номинальную мощность резистора необходимо с 20%-м запасом, чтобы не снижать функциональную надёжность резистора. Если резистор во время работы рассеивает номинальную мощность, то срок службы резистора снижается;
  • в ряде случаев номинальная мощность прецизионных резисторов выбирается с 10-кратным запасом. Только в этом случае саморазогрев резистора не приведёт к недопустимым погрешностям номинала;
  • при возрастании температуры окружающей среды допустимая мощность рассеивания резистором снижается. В технической документации даётся график зависимости допустимой мощности от температуры среды;
  • при рассеивании мощности, близкой к номинальной, резистор на ощупь может быть достаточно горячим – это ещё не является признаком аварийной его работы;
  • при прочих равных условиях следует выбирать более высокоомные резисторы, имея в виду, что они будут рассеивать меньшую мощность, повышая экономичность схемы.

С целью повышения информативности принципиальных схем часто используют графемы резисторов, в теле которых обозначены их номинальные мощности в соответствии с ГОСТ 2.728-74 (показано на рисунке 1.7).

Уточненные графемы постоянных резисторов

Предельное рабочее напряжение

Этот параметр, который следует учитывать обычно в случае использования высокоомных резисторов. Дело в том, что в выражении P=U 2 /R при выбранном допустимом Pном и возрастании Rном значение напряжения U=√(Pном/Rном) резко растёт. Например, при Pном=1 Вт и Rном=1 МОм имеем из расчёта U=1000 В.

Если выбранный резистор относится к группе резисторов широкого применения (не специальных), то ошибочно считать, что такое напряжение может к нему прикладываться без последствий – резистор обязательно выйдет из строя в результате диэлектрического пробоя. Это важно, что в нашем случае при номинальной мощности рассеивания теплового пробоя не возникнет, но возникнет пробой именно диэлектрический (межвитковый).

Предельное рабочее напряжение также как и номинальная мощность зависит от габаритов резистора (представлено в таблице 1.5).

Таблица 1.5 – Предельное рабочее напряжение резисторов С2-29В

Параметр

Номинальная мощность рассеивания, Вт

напряжение, СКЗ, В

Температурный коэффициент сопротивления

Этот параметр позволяет рассчитать предельное изменение номинального сопротивления под воздействием температуры. ТКС (KT) измеряется, обычно, в единицах [ppm/ºC], где ppm – читается как «миллионная часть».

Пусть ТКС некоторого резистора равно ±100 ppm/ºC. Это значит, что при изменении температуры на 1ºС его номинальное сопротивление меняется (увеличивается или уменьшается) на сто миллионных частей. Для прецизионных резисторов полезно такое изменение представить также в %: умножим на 100 и получим ±0,01%/ºС.

Формула для расчёта предельного изменения номинального значения резистора под воздействием температуры ΔRT.п= KT ×Rном×ΔT, где ΔT=|20ºС — Tсреды|. 20ºС – нормальная температура (температура, при которой задаётся номинальное значение).

Пример: пусть Rном= 10 кОм, ΔT=20-5 = 15ºС, KT=±100 ppm/ºC.

Имеем: ΔRT.п= (100/10 6 )× 10 000 × 15 = ±15 Ом.

Типовые расчётные соотношения

  1. Закон Ома: R=U/I (1.1)
  2. Обобщённый закон Ома (закон Ома для участка цепи): I=(Uba+E1 — E2)/(R1+R3+R2) (1.2)

Закон Ома для участка цепи

3. Последовательное соединение резисторов Rэ = R1+R2+R3

Последовательное соединение резисторов

4. Параллельное соединение резисторов Rэ = R1*R2/(R1+R2)

Параллельное соединение резисторов

5 Полезные выражения для упрощения вычисления Rэ для ряда практических случаев:

Rab= Ra+Rb+Ra*Rb/Rc ; Ra= Rca*Rab/(Rca+Rab+Rbc)

Полезные выражения и замены

Переменные регулировочные резисторы

Переменные (регулирующие) резисторы предназначены для интенсивной регулировки так, как это делается при изменении громкости в аудиоусилителях.

Основная характеристика таких резисторов – тип зависимости сопротивления от регулирующего воздействия (угла поворота вала или перемещения движка). Реализуются три типа зависимости (показано на рисунке 1.8): А – линейная, Б – логарифмическая и В – обратно-логарифмическая.

Типы характеристик переменных резисторов

Переменные резисторы имеют разные конструктивные решения. Но все они должны обеспечивать вывод регулирующего стержня (вала) сквозь корпус прибора. Принцип устройства переменных резисторов и функциональный прототип (реостат) представлены на рисунках 1.9а, 1.9б.

Конструктивные виды переменных резисторов

а) – принцип устройства переменных резисторов;

б) – функциональный прототип (реостат);

в) – и) – отличия переменных резисторов по способу крепления в приборе с помощью гайки и резьбы на корпусе прибора;

к) – н) – отличия переменных резисторов по способу впаивания в печатную плату и дополнительному закреплению также с помощью накидной гайки;

п) – переменный резистор как конструктивная имитация реостата при впаивании в плату.

Рисунок 1.9 – Конструктивные виды переменных резисторов

Конструктивные отличия связаны со способом крепления переменных резисторов в приборе:

  • одни крепятся с помощью гайки и резьбы на корпусе прибора, связь с электрической схемой реализуется с помощью навесных проводников (представлены на рисунках 1.9в … 1.9и);
  • другие впаиваются в печатную плату и дополнительно закрепляются также с помощью накидной гайки (представлены на рисунках 1.9к … 1.9н);
  • третьи впаиваются в плату и конструктивно имитируют реостат (представлены на рисунке 1.9п), в котором изменение сопротивления осуществляется не вращением вала, а поступательным движением движка, выводимым наружу.

Другие возможные отличия – тип резистивного материала: провод или слой износоустойчивого проводника.

Примечание – Обычно регулировка сопротивления осуществляется по линейному закону: равномерное перемещение якоря (движка) приводит к равномерному изменению сопротивления.

Для регулировки громкости в аудиоусилителях осуществляется регулировка по логарифмическому закону. В наших устройствах второй способ не применяется.

Характеристики переменных резисторов.

Характеристики аналогичны характеристикам постоянных резисторов:

  • номинальное сопротивление, номинальная мощность, предельное рабочее напряжение, ТКС, конструктивные особенности и габаритные размеры. Но есть и специфические параметры:
  • диапазон изменения (регулирования) и минимальное устанавливаемое значение;
  • точность установки сопротивления;
  • гарантированное число полных оборотов без изменения характеристик и др.

В качестве примера рассмотрим общий вид и основные характеристики регулировочного резистора типа PTD901-2015K-B103, которые приведены на рисунке 1.10.

Общий вид и основные характеристики переменного резистора типа PTD901-2015K-B103

Схемы подключения переменных резисторов

Различают два способа подключения переменных резисторов: реостатное и потенциометрическое (показано на рисунке 1.11).

Обозначения переменных резисторов в принципиальных схемах

Подстроечные резисторы

Подстроечный резистор (потенциометр) это переменный резистор, который обычно используется в контрольно-измерительных приборах для точной настройки режима работы или коррекции метрологических характеристик из-мерительных каналов. Обычно, подстроечный резистор используется однократно – в ходе процедуры настройки, или изредка – время от времени.

После манипуляций настройки регулировочный винт контрится (например, закрашивается), чтобы во время дальнейшей эксплуатации изделия его положение не сдвинулось от случайных механических воздействий (вибраций, ударов). Количество подстроек у таких резисторов лимитировано несколькими десятками полных оборотов.

Подстроечные резисторы (потенциометры), как правило, устанавливаются внутри корпуса прибора. Они имеют разные конструктивные решения.

Также как переменные, подстроечные резисторы бывают проволочными или на основе износоустойчивого напылённого проводника. Различают однооборотные (показаны на рисунках 1.12а – 1.12г) и многооборотные (показаны на рисунках 1.12д – 1.12к) потенциометры. Потенциометры могут быть относительно мощными с регулировочным элементом, который допустимо выводить на внешнюю сторону прибора (показаны на рисунках 1.12л, 1.12м, 1.12н).

Конструктивные разновидности подстроечных резисторов

В качестве примера рассмотрим характеристики типового многооборотного потенциометра типа Bourns 3296W-1-472LF (показаны на рисунке 1.13)

Внешний вид и основные характеристики потенциометра 3296W-1-472LF

В качестве примера рассмотрим характеристики типового многооборотного потенциометра типа Bourns 3296W-1-472LF (показаны на рисунке 1.13)

Сравнительные характеристики альтернативных типов подстроечных резисторов представлены в таблице 1.6, обозначения подстроечных резисторов – на рисунке 1.15.

Таблица 1.6 – Сравнительные характеристики подстроечных многооборотных резисторов с номиналом 330 Ом

Таблица примеров и обозначения подстроечных резисторов в принципиальных схемах

Схемные примеры использования подстроечных резисторов

Схемные варианты для подстройки коэффициента деления измерительного преобразователя напряжения (делителя) в типовом канале измерителя переменного напряжения представлены на рисунке 1.16.

Варианты подстройки коэффициента преобразования делителя напряжения в измерительном канале

Измерение электрического сопротивления постоянному току

Наиболее удобно измерять сопротивления резисторов с помощью цифровых многофункциональных измерительных приборов – мультиметров (показанна рисунке 1.17).

До или после подключения резистора секторный переключатель режимов мультиметра перевести в такое положение для измерения сопротивление (в нашем примере их пять), при котором результат измерения будет иметь наибольшее число значащих разрядов (в нашем примере – три).

Подключение резистора к мультиметру при измерении электрического сопротивления

Биполярный резистор с изолированным затвором IGBT.

Биполярный транзистор с изолированным затвором (от англ.Insulated-gate bipolar transistor) – трёхэлектродный силовой электронный прибор, используемый, в основном, как мощный электронный ключ в импульсных источниках питания, инверторах, в системах управления электрическими приводами.

По своей внутренней структуре БТИЗ представляет собой каскадное включение двух электронных ключей: входной ключ на полевом транзисторе управляет мощным оконечным ключом на биполярном транзисторе.

Управляющий электрод называется затвором, как у полевого транзистора, два других электрода – эмиттером и коллектором, как у биполярного. Такое составное включение полевого и биполярного транзисторов позволяет сочетать в одном устройстве достоинства обоих типов полупроводниковых приборов.

Выпускаются как отдельные БТИЗ, так и силовые сборки (модули) на их основе, например, для управления цепями трёхфазного тока.

БТИЗ сочетает достоинства двух основных видов транзисторов:

  • высокое входное сопротивление, низкий уровень управляющей мощности – от полевых транзисторов с изолированным затвором;
  • низкое значение остаточного напряжения во включенном состоянии – от биполярных транзисторов;
  • малые потери в открытом состоянии при больших токах и высоких напряжениях;
  • характеристики переключения и проводимость биполярного транзистора;
  • управление как у МОП – напряжением.

Диапазон использования – от десятков до 1200 ампер по току, от сотен вольт до 10 кВ по напряжению. В диапазоне токов до десятков ампер и напряжений до 500 В целесообразно применение обычных МОП- (МДП-) транзисторов, а не БТИЗ, так как при низких напряжениях полевые транзисторы обладают меньшим сопротивлением.

Основное применение БТИЗ – это инверторы, импульсные регуляторы тока, частотно-регулируемые приводы.

Широкое применение БТИЗ нашли в источниках сварочного тока, в управлении мощным электроприводом, в том числе на городском электрическом транспорте.

Применение БТИЗ-модулей в системах управления тяговыми двигателями позволяет (по сравнению с тиристорными устройствами) обеспечить высокий КПД, высокую плавность хода машины и возможность применения рекуперативного торможения практически на любой скорости.

БТИЗ применяют при работе с высокими напряжениями (более 1000 В), высокой температурой (более 100 °C) и высокой выходной мощностью (более 5 кВт). БТИЗ используются в схемах управления двигателями (при рабочей частоте менее 20 кГц), источниках бесперебойного питания (с постоянной нагрузкой и низкой частотой) и сварочных аппаратах (где требуется большой ток и низкая частота – до 50 кГц).

БТИЗ и МОП занимают диапазон средних мощностей и частот, частично «перекрывая» друг друга. В общем случае, для высокочастотных низковольтных каскадов наиболее подходят МОП, а для высоковольтных мощных – БТИЗ.

В некоторых случаях БТИЗ и МОП полностью взаимозаменяемы, цоколёвка приборов и характеристики управляющих сигналов обоих устройств обычно одинаковы. БТИЗ и МОП требуют 12–15В для полного включения и не нуждаются в отрицательном напряжении для выключения.

Но «управляемый напряжением» не значит, что схеме управления не нужен источник тока. Затвор БТИЗ или МОП для управляющей схемы представляет собой конденсатор с величиной ёмкости, достигающей тысяч пикофарад (для мощных устройств). Драйвер затвора должен быть способным быстро заряжать и разряжать эту ёмкость, чтобы гарантировать быстрое переключение транзистора.

  • Вы здесь:
  • Главная
  • Обучение
  • Техническая учеба АиМ
  • Противопомпажное регулирование

© 2024 Info KS — техническое обучение персонала на компрессорных станциях газотранспортных предприятий

Закрытый канал телеграм

Канал обучения по профессии Машинист ТК и Сменный инженер (инженер по ЭОГО) от А до Я

✅Всё о конструкции и работе оборудования КС с ГПА-Ц-16

✅Правильная эксплуатация и особенности

✅Внештатные ситуации и способы выхода из них

✅Опросы в виде тестов

✅Возможность задавать вопросы

Номиналы и буквенно-цифровая маркировка резисторов

Номиналы промышленно выпускаемых резисторов не являются произвольными.

Существуют специальные ряды номиналов, представляющие собой множества значений от 1 до 10.
Номинал резистора определённого ряда является произвольным значением из соответствующего множества, умноженным на произвольный десятичный множитель (10 в целой степени).

Название ряда указывает общее число элементов в нём, т. е. ряд E24 содержит 24 числа в интервале от 1 до 10, E12 — 12 чисел и т. д.

Каждый ряд соответствует определённому допуску в номиналах резисторов. Так, резисторы из ряда E6 имеют допустимое отклонение от номинала ±20 %, из ряда E12 — ±10 %, из ряда E24 — ±5 %. Собственно, ряды устроены таким образом, что следующее значение отличается от предыдущего чуть меньше, чем на двойной допуск.

Указание на схемах номиналов элементов, не принадлежащих никакому ряду без особого технического обоснования, считается неграмотностью.

Практически широко распространены ряды импортных резисторов E24 и E96. Причем, на небольшие мощности (1/8 Вт…2 Вт) наиболее распространены и доступны углеродистые и металлопленочные резисторы.

Импортные углеродистые резисторы этих мощностей выпускаются на ряд E24 (5%), отклонения выше 5% считаются браком.
Импортные металлопленочные резисторы этих мощностей выпускаются на ряд E96 (1%), отклонения выше 1% считаются браком.

Формула для получения значений номиналов:
V(n) = Round(100*exp((n-1)/N*ln(10))),
где V(n) значение n-го номинала в классе E-N (N=192,96,48,24,12,6,3).

Ряд E24 приблизительно представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем 101/24. Другими словами, в логарифмическом масштабе элементы этого ряда делят отрезок от 1 до 10 на 24 равные части.

По некоторым, видимо историческим, соображениям некоторые элементы отличаются от идеальной прогрессии, хотя и никогда не больше, чем на 2,5 %.

Номинальные ряды с меньшим количеством элементов получаются вычёркиванием элементов из ряда E24 через один.

Номиналы из этих рядов образуют примерно геометрическую прогрессию со знаменателем 101/12 (E12), 101/6 (E6), 101/3 (E3). Ряд E3 практически не применяется. Номинальные ряды с большим числом элементов образуют уже абсолютно точную геометрическую прогрессию со знаменателем 101/n, где n — число элементов ряда. Число n всегда представляет собой степень двойки, умноженную на 3.

Номинальный ряд по сути своей представляет собой таблицу десятичных логарифмов.

Действительно, порядковый номер элемента в ряду минус 1 даёт мантиссу логарифма в виде простой дроби со знаменателем (m − 1)/n (m — номер элемента, n — порядок ряда, например, 24 для E24).

Есть универсальный способ определения номинала для любого ряда V(n)=(10^n)^(1/m), где m — номер ряда, а n=0;1;2;. ;m-1.

(Бодиловский В.Г., Смирнов М.А. Справочник молодого радиста. Изд. 3-е. перераб. и доп. М, «Высш. школа», 1976).

Буквенно-цифровая маркировка резисторов

Значения номинальных сопротивлений и допуски на резисторах наносятся с использованием буквенно-цифрового обозначения
или путем нанесения цветовой маркировки.

Буквенно-цифровая маркировка наносится на корпуса выводных резисторов мощностью от 3 Вт.

На корпуса выводных резисторов мощностью 2 Вт и менее наносится цветовая маркировка, а буквенно-цифровая маркировка наносится на упаковку.

Буквенно-цифровая маркировка состоит из двух, трех или четырех цифр и буквы. Буква играет роль запятой и одновременно обозначает, в каких единицах измеряется номинал резистора: R — в омах; К — в килоомах; М — в мегаомах. Примеры обозначения приведены в табл. 1.

Таблица 1. Обозначение номиналов резисторов 5% ряда E24

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *