Poput mnogih elektronskih komponenti, otpornici dolaze u mnogo oblika, veličina, kapaciteta i tipova. Također postoje razlike u tipičnim vrijednostima za šum otpornika, tolerancije, nazivnu snagu, temperaturni koeficijent, koeficijent napona, frekvencijski odziv, veličinu i pouzdanost. Neki otpornici su idealni u nekim aplikacijama i izvor za rješavanje noćnih mora u drugima.
U ovom vodiču razmatramo tipove otpornika i odgovarajući slučaj upotrebe za svaki.
Ugljenični kompozitni otpornici
Ugljenični otpornici su nekada bili najčešći tip otpornika zbog niske cijene i pouzdanosti. Otpornici sastava ugljika koriste čvrsti blok materijala napravljen od ugljičnog praha, izolacijske keramike i vezivnog materijala. Otpor se kontrolira mijenjanjem omjera ugljika i materijala za punjenje.
Na sastav ugljenika u otporniku utiču uslovi okoline, posebno vlažnost. Ima tendenciju promjene otpora tokom vremena. Iz tog razloga otpornici ugljičnog sastava imaju lošu toleranciju otpora, obično samo 5 posto. Otpornici sastava ugljika također su ograničeni na nazivne snage do 1 vat. Za razliku od njihovih loših tolerancija i male snage, otpornici ugljičnog sastava imaju dobar frekvencijski odziv, što ih čini održivim za visokofrekventne aplikacije.
otpornici od ugljičnog filma
Ugljenični filmski otpornici koriste tanak sloj ugljika na vrhu izolacione šipke koja je isečena da formira uski, dugi, otporni put. Kontrolom dužine staze i njene širine, otpor se može precizno kontrolisati sa tolerancijama od 1 posto.
Sve u svemu, mogućnosti otpornika sa karbonskim filmom su bolje od otpornika sa sastavom ugljenika, sa nazivnom snagom do 5 vati i poboljšanom stabilnošću. Međutim, frekvencijski odziv je lošiji zbog induktivnosti i kapacitivnosti uzrokovanih otporničkom putanjom urezanom u film.
metalni film otpornici
Jedan od uobičajenih tipova aksijalnih otpornika koji se danas koriste su otpornici od metalnog filma. Slično u konstrukciji kao otpornici sa karbonskim filmom, glavna razlika proizilazi iz upotrebe metalne legure kao otpornog materijala, a ne ugljika.
Metalna legura, obično legura nikl-hroma, pruža manje tolerancije otpora od otpornika sa karbonskim filmom sa tolerancijama od čak 0,01 posto. Otpornici metalnog filma su dostupni do oko 35 vati. Međutim, opcije otpora počinju da se smanjuju iznad 1 ili 2 vata.
Metalni film otpornici su niske buke. Ovi otpornici su stabilni uz malu promjenu otpora zbog temperature i primijenjenog napona.
Thick Film Resistors
Otpornici debelog filma postali su popularni 1970-ih i uobičajeni su otpornici za površinsku montažu čak i danas. Izrađuju se postupkom sitoštampe koristeći provodljivu mješavinu keramike i stakla koja je suspendirana u tekućini. Nakon što je otpornik štampan sito, peče se na visokim temperaturama kako bi se uklonila tečnost i spojio keramičko-stakleni kompozit.
U početku su otpornici debelog filma imali loše tolerancije. Danas su oni dostupni s tolerancijom od čak 0,1 posto u pakovanjima koja mogu podnijeti do 250 vati. Otpornici debelog filma imaju koeficijent visoke temperature, sa promjenom temperature od 100 stepeni Celzijusa što rezultira promjenom otpora do 2,5 posto.
tankoslojni otpornici
Pozajmice iz poluprovodničkih procesa, tankoslojni otpornici se prave kroz proces vakuumskog taloženja koji se naziva raspršivanje. Raspršivanjem se nanosi tanak sloj provodljivog materijala na izolacionu podlogu. Ovaj tanak sloj je foto-urezan kako bi se stvorio otporni uzorak.
Preciznom kontrolom količine deponovanog materijala i otpornog uzorka, tolerancije od 0,01 posto mogu se postići sa tankoslojnim otpornicima. Otpornici tankog filma ograničeni su na oko 2,5 vata i nižim naponima od ostalih tipova otpornika, ali su stabilni otpornici. Postoji cijena za preciznost tankoslojnih otpornika, koji su općenito dvostruko veći od cijene debeloslojnih otpornika.
Žicani otpornici
Najveća snaga i najprecizniji otpornici su žičani otpornici, koji su rijetko kad jaki i precizni. Žičani otpornici se prave omotanjem žice visokog otpora, obično legure nikla i hroma, oko keramičke bobine. Promjenom promjera, dužine, legure žice i uzorka omotača, svojstva žičanog otpornika mogu se prilagoditi primjeni.
Tolerancije otpora su čak 0,005 posto za precizne žičane otpornike i mogu se naći s nazivnom snagom do oko 50 vati. Električni žičani otpornici obično imaju tolerancije od 5 posto ili 10 posto, ali imaju nazivnu snagu u rasponu kilovata.
Žicani otpornici pate od visoke induktivnosti i kapacitivnosti zbog prirode konstrukcije, ograničavajući ih na niskofrekventne aplikacije.
Potenciometri
Varijacija signala ili podešavanje kola je uobičajeni zahtjev za osjetljive elektronske aplikacije. Jedan jednostavan način za ručno podešavanje signala je kroz varijabilni otpornik ili potenciometar. Potenciometri se obično koriste za analogne korisničke ulaze, kao što su kontrole jačine zvuka. Manje verzije za površinsku montažu podešavaju ili kalibriraju kolo na PCB-u prije nego što budu zapečaćene i isporučene kupcima.
Potenciometri mogu biti precizni, višestruki promjenjivi otpornici, ali su često jednostavni uređaji sa jednim okretajem koji pomiču brisač duž provodne karbonske putanje kako bi promijenili otpor od skoro nule do maksimalne vrijednosti.
Potenciometri generalno imaju niske nazivne snage, loše karakteristike buke i osrednju stabilnost. Međutim, mogućnost variranja otpora i podešavanja signala čini potenciometre neprocjenjivim u mnogim dizajnima kola i prototipovima.
Ostali tipovi otpornika
Kao i kod većine komponenti, nekoliko specijalnih varijanti otpornika služi specifičnim potrebama. Nekoliko je prilično uobičajeno, uključujući otporni element u sijalici sa žarnom niti. Ostale specijalne varijante otpornika uključuju grijaće elemente, metalnu foliju, oksid, šantove, kermet i rešetkaste otpornike.
