Laboratorio de Electrónica Básica y Componentes - Resistores Fijos 19
Clasificaciones de resistores lineales.
1.- Según su aplicación:
2.- Según su montaje en el circuito:
De inserción De montaje superficial
Fuente: Philips Passive Components
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Clasificaciones de resistores lineales (II).
3.- Según su fabricación:
Película de óxido metálico
De película metálicaencapsulado en vidrio
Resistor múltiplede película gruesa
De película metálicasobre sustrato cerámicoBobinado de hilo metálico
Bobinados: De potencia o de precisión. De película o hilo metálico.
Película conductora: Película de carbono, metal u óxidos metálicos.
Composición: Realizados a partir de un bloque de material resistivo. El material resistivo suele ser carbono o de partículas metálicas envueltas en resina “metal-glaze”.
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Resistores de película:
Montaje superficialResistor múltiplede película gruesa
De película metálicasobre sustrato cerámico
Resistores de película de carbono: (1-5000 Ω /0)El elemento resistivo está compuesto por mezclas de carbono y aislantes.La deposición de la película se realizaba por deposición directa del carbón o por pirólisis.Presentan características similares a los resistores de composición de carbono; esto es, todas sus desventajas en cuanto a ruido y falta de estabilidad pero no son igual de robustos.
Resistores de película metálica: (300 Ω /0)El elemento resistivo es una película metálica muy delgada ( hasta 0.1 µm).La deposición de la película se realiza en vacío (evaporación, sputtering, ...).
Resistores de película de óxidos metálicos (MOX): (5-1200 Ω /0)El elemento resistivo es una película de óxidos metálicos delgada ( 0.2- 0.8 µm).La deposición de la película se realiza en vacío (evaporación, sputtering, ...).
Necesitan un soporte (cerámica, vidrio) sobre el que se deposita la película resistiva.Son resistores de aplicación general, de utilización muy extendida (película metálica y de
óxidos metálicos) por su relación prestaciones/precio.
[ ]Ω=×
=dl
tdtl
Rρρ
Relación de aspectoNúmero de cuadros
Resistencia de hoja (ρS)Ω /1
l
d
t
Circulación de corriente
Resistores de película:
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Caracterización de películas resistivas:
Dos resistores con la misma relación de aspecto (igual número de cuadros) presentaránel mismo valor óhmico.
La geometría del componente queda definida a partir de la potencia que debe disipar.
L=2 cm
d=1 mm
L=2 mm
d=1 cm
( )W
cmcmcmW
P
2.0
211.0 2
=
=⋅⋅
= ( )
mW
cmcmcmW
P
2
2.01.01.0 2
=
=⋅⋅
=
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Resistores cilíndricos Resistores para montaje superficial
Líneas de circulación de corriente:
Resistores de película:
La existencia de inhomogeneidades en el espesor de la película puede dar lugar a la aparición de puntos débiles.
La elevada densidad de corriente que atraviesa esta región puedeprovocar que la película se evapore.
En los resistores de película reales la densidad de corriente no es uniforme en toda la pista resistiva por lo que no todos los “cuadros” contribuyen de igual forma al valor óhmico final del componente.
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Resistores bobinados:
Resistores bobinados de precisión
Resistores bobinados de potencia
Realizados con hilos de aleaciones metálicas (Ni-Cr, Constantan, Ni-Cr-Fe-Al, Evanohm) con resistividadesdel orden de 102 µΩ .cm.Coeficientes de temperatura: 130 ppm/ºC (Ni-Cr) -±10 ppm/ºC (Constantan, Evanohm).Diámetros típicos de hilo: 63 -10 µm
Disipan hasta 250 W de potenciaUtilizan un soporte aislante capaz de soportar elevadas temperaturas: cerámicas (Alúmina, porcelana, esteatita) sobre el que se arrolla el hili conductor.El soporte puede ser macizo o hueco (mayor superficie de radiación de calor).Los coeficientes de dilatación del núcleo y de los recubrimientos deben ser similares.
Realizados con materiales de bajo coeficiente de temperatura.Suelen sobredimensionarse para minimizar el calentamiento y reducir la variación con la temperatura.Se utilizan esquemas de bobinado especial (en secciones, Ayrton-Perry) para minimizar la componenteinductiva parásita.
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Resistores de composición:
El elemento resistivo está constituido por un bloque (mezcla de carbono y resinas o partículasmetálicas metálicos y resinas). Los terminales pueden estar adheridos (casquillos) o embutidos
en el elemento resistivo. Son resistores de aplicación general.
Representación esquemática
De Carbono:
Muy utilizados históricamente.Presentaban bajos valores de estabilidadCoeficientes de temperatura de ±1200 ppm/ºCAlto coeficiente de tensión.El índice de ruido está relacionado con el contenido en carbón del material y modelado mediante la expresión:
+=
VVRNI µ
1000log2
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Resistores lineales: Cuadro comparativo.
Elemento resistivo Resistencia Capacidad demanejo de pulsos
Coeficiente detemperatura
(ppm/K)
Ruido Precio
Tira metálica Muy baja +++ 5-15 ++ -Hilo Baja/Media +++ 100 + 0
Composición(Carbón)
Media +++ 5000 - 0
Película Metálica Media + 50-200 + 0Película carbón Media ++ >300 - -
Metal-glaze Media/Alta +/0 200 0 +/-
Cuadro comparativo de las prestaciones de diferentes tipos de resistores(Fuente: Philips Passive Components)
RESISTENCIA TENSIÓN POTENCIA
10-1
10-1
1 10
102
1 k
10 k
10
2 k
1 M
10
M
102 M
1
G
10 G
10
2 G
100
V
1 kV
10
kV
10
0 kV
¼
W
½ W
1
W
2 4 8 16
32
64
128
250
500
1000
W PROPIEDADES
R. Bobinados de Potencia
Soportan temperaturas elevadas
R. Bobinados de Precisión
Estables en función de la temperatura. No Inductivos
R. Aglomerados No Inductivos y sí Capacitivos. Soportan elevadas sobrecargas.
R. O
rdin
ario
s
R. de Capa Resistencia independiente de V y f. No Capacitivos.
R. de Capa Metálica Estables en el tiempo.
R. para Tensiones elevadas
No utilizables en alta frcuencia.
R para Alta Frecuencia
30MHz → 10000MHz Soportan hasta 2 KW si están enfriados por agua.
R. E
spec
iale
s
R. de valor elevado Para impedancias de entrada en aparatos de medida.
Con ajuste
espilado
Sin ajuste
400 ºC-0,1 %+0,1%
-<0,1
2%, 5%, 10%0,1-22K
0,1-1M
de rabillos1W → 30Wde bridas
5W → 3KW
Bobina de hilo resistivo sobre tubo cerámico o
fibra de vidrioBobinadas
250 ºC-0,4 %+0,4 %
-0,5-2
1%, 2%, 5%10-1M-Capa de óxido de estañoÓxido metálicoMetálicas
300 ºC+0,25 %+0,35 %
-<0,10,5%, 1%0,33-220K¼½1
Capa de oro y platino aleados
Metal preciosoMetálica
175 ºC-0,1 %+0,1 %
200V300V500V
<0,30,1%, 0,5%1%, 2%
1-1M0,47-1,5M
1-4,7M
¼½1
Capa de níquel y cromo aleadosCapaMetálica
150 ºC-0,2 %-0,5 %
150V250V500V750V750V
<2
normal2%-5%-10%envejecidas0,5%-1%-2%
10-330K1-1M1-22M
3,3-22M10-22M
1/8¼½12
150 ºC-0,2 %-0,5 %
300V450V
<25%-10%-
3,3-22M10-10M
½1
Capa de carbón
cristalizado
Capa de carbónCarbón
150 ºC-0,4 %-2 %
150V250V500V500V
<205%,10%20%
10-10M3,3-22M10-22M220-22M
¼½12
Masas de carbón en polvo y aislante prensada
Carbón aglomerado o
de composición
Carbón
TEMP. MAXIMA DE
SUPERFICIE
COEF. TEMPERATURA
(% ºC)Vmax
RUIDO(µV/V)
GAMA DE TOLERANCIAS
(± %)
GAMA DE VALORES
(Ω)
GAMA DE POTENCIAS
(W)
PRINCIPIO DE FABRICACIÓNTIPOCLASE
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Resistores especiales.
Resistores Cerohm:Utilizados para interconectar elementos dentro de un circuito. Permiten corregir algunos fallos de diseño.
Arrays de resistores:Configurados de diferentes formas con o sin terminales comunes.Utilizados como resistores de “Pull-up”/”Pull-down”, excitación de diodos LED, terminadores...
Fusibles:Para protección de circuitos. Valores óhmicos bajos. Son no-inflamables.
Alta/Super alta precisión:Normalmente fabricados en película metálica. Elevada estabilidad a largo plazo. Coeficientes de temperatura de 5 ppm/ºK. Utilizados para calibración e instrumentación.
Ajustables:
Resistores de película a los que no se les ha realizado el espiralado para definir su valor óhmico. El usuariopuede ajustarlo utilizando la herramienta adecuada.
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