|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы собственная круговая чпсготэ ре-нсторп; L - индуктивность ронсторя; С - емкость резисторе!; R - сопротивление резистора. Обычно проволочные резисторы применяются в электрических цепях с частотой, значительно меньшей собственной частоты резистора щ > 10о). В этом случае тангенс угла фазового сдвига Если намотка резистивного элемента производилась на металлический каркас или же резистор имел металлический корпус, то на частотную погрешность кроме индуктивности витков и межвитковой емкости будут оказывать влияние распределенные емкости между обмоткой резистивного элемента и металлическим каркасом или кожухом. Все вышеизложенное справедливо для постоянных и переменных проволочных резисторов, включенных по реостатной схеме. У перел1енпых проволочных резисторов, включенных по потенцио-метрической схеме, основной характеристикой будет фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением. При этом фазовый сдвиг не зависит от индуктивности и межвитковой емкости, а определяется в основном распределенной емкостью между обмоткой резистивного элемента и металлическими деталями резистора (каркасом резистивного элемента и корпусом). Однако при переменхении подвижного контакта по резистивному элементу значения фазового сдвига могут изменяться как по величине, так и по знаку. Для уменьшения реактивных составляющих при разработке резисторов применяют различные способы намотки резистивного элемента (бифилярная, перекрестная, встречное включение слоев или секций и т. п.), а также методы компенсации, когда составляющие постоянной времени от емкости и индуктивности взаимно компенсируют одна другую. В электрических цепях с частотой до десятков и сотен килогерц используют резисторы низкоомные (до 10 кОм) с однослойной намоткой резистивного элемента. Их постоянная времени составляет 10"*-10~с. Высокоомные резисторы с многослойной намоткой имеют постоянную времени 10"*-10" с и практически не могут быть использованы на частотах свыше 10-50 кГц. На высоких частотах, как правило, применяют непроволочные резисторы. Резисторы, используемые в аттенюаторах, колебательных контурах, усилителях высокой частоты и т. п., должны обладать только актпз-ным сопротивлением, т. е. быть по возможности безреактивными и сохранять свою величину неизменной по всему диапазону частот. Однако, несмотря на применение специальных способов изготос-ления (тонкие резистивные пленки с мaлыI значением скии-эффекга, специальные геометрические формы токопроводящей «дорожки.), конструкция контактного узла, технологические обработки и т. д.), в резисторах наблюдается наличие емкости и индуктивности. Кроме того, при работе резисторов в цепях переменного тока высокой частоты начинают сказываться потери на вихревые токи в метал.1И-ческих деталях резисторов н диэлектрические потери в керамических основаниях и покрытиях, В результате воздействия указанных факторов изменяется значение сопротивления резистора за счет возникновения остаточнсй реакгивиО сти, которая зависит от частоты переменного тока, Частотную погрешность спеппальных резисторов нормируют путем указания ее допустимого значения в определенном интервале частот. Удобно характеризовать реактивность резистора интервалом частот, в котором погрешность не превышает допустимого значения. С целью уменьшения распределенной емкости и диэлектрических потерь высокочастотные резисторы, как правило, не имеют защитного покрытия. Этот фактор долхен учитываться при их применении, и при необходилюсти следует использовать общие меры защиты узлов, блоков и г. п. Конструкции высокочастотных резисторов самые разнообразные: цилиндрические (стержневые п трубчатые), дисковые и пластинчатые. Такое разнообразие форм определяется тем, что в высокочастотной аппаратуре резисторы являются не только деталью схемы, а составной (иногда основной) частью конструкции приборов, например волноводов, аттеггю-аторов, поглотителей и т. п. Наименьшие значения реактивности имеют металлодиэлектриче-скне и металлопле1ючные резисторы. Вклад реактивности в модуль полного сопротивления пренебрежимо мал по сравнению с вкладом активной части сопротивления, особенно у СВЧ резисторов С2-10 и С2-34. Аттенюаторы, собираемые на этих резисторах могут работать на частотах порядка 1000 МГц. На более высоких частотах используют специальные пластинчатые резисторы типа С6 и им подобные, 4.5. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ РЕЗИСТОРОВ В ИМПУЛЬСНЫХ РЕЖИМАХ Импульсный режим характеризуется тем, что через резистор проходят периодически повторяющиеся импульсы тока, мгновенные значения которого могут значительно превышать величины для режима непрерывной нагрузки. При использовании резисторов в импульсных схемах следует иметь в виду следующее: паразитные емкости и индуктивности вызывают искажения фронтов импульсов, проходящих через резистор, и уменьшение максимального значения сигнала за счет изменения модуля сопротивления; электрическая энергия, рассеиваемая в резисторе во время действия импульса, идет в основном на нагрев резистивиого элемента, поэтому ее значение ограничивается допустимой температурой резистивиого элемента, при этом импульсная мощность рассеяния может значительно превышать величи2{у мощности рассеяния при непрерызиой нагрузке; напряженке на peaifcrope во время импульса не .гюлжно превышать значений, определяемых величиной напряжения пробоя изоляционных материа.юв и воздушных зазоров, чго зависит от конструкции конкретного типа резистора. Практически форма импульса сохраняется удовлетворительной при выполнении следующего соотношения: 0.35 /макс где /макс - высокочастотная граница пропускания резистора; Тф --длительность фронта импульса. Высокочастотной границей пропускания принято считать значение частоты, при коюрой модуль сопрогивления изменяется в 1/12 раз* при выборе электрического импульсного ремима иеобходидго исходить из значения уровня средней мощности. Средняя мощность Р(.р» рассеиваемая на резисторе, записи! от формы импульса и вычисляется по формулам: а) при воздерштвии прямоугольных импульсов Р ииТи Fи б) при воздействии импульсов треугольной формы • в) при воздействии трапецеидальных импульсоо fti -(Тф + Тс) г) при воздействии постоянного напряжения с наложением юлпулъ* сов прямоугольной формы л) при воздействии импульсного напрялеиия сложной формы где Uj - максимальное напряжение импульса; U - напряжение постоянного тока; т„ -длительносгь импульса; F„ частота слелоьа-ния импульсов; Т-период следования импульсов; Pj - импульсная мощность; а (i) - аналитическое выражение измепеьни иаиряжении во времени. Значение средней мощности, рассеиваемой резистором при прохождении импульсного тока, не должно превышать номинального При определемйи допустимой амплитуды импульсного напряжения ее расчет производится по формуле где - номинальное сопротивление pe.Micropa; Рдоп-допусгимля мощность рассеяния резистора на постоянном токе: q - допустимая перегрузка (отношение импульсной мощности к номинально!! мощное ги резистора), Г!!аченпя допустимой перегрузки для конкретные типов резисторов определяются в зависимосш ог уровня средней рассеиваемой мощности и длительности импульооз. Допустимое значение градиента импульсного напряжения на проводящем элементе пленочных резисторов, у когорых !1рактически гея энергия в импульсном режил1е идет на его нагрев, определяется температурой нагрева резистора, длительностью импульса и конструкцией резистора (толщина и олкородгосгь проводя!цего слоя, площадь гоп-лоотводящей поверхности и т, п.). Поэтому резисторы, npeAHa3Hd4eH- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 |