Конструкция и свойства
Токопроводящий материал нанесен на диэлектрический каркас с выводами подключения к схеме. По использованию материалов при изготовлении базисные типы резисторов разделились на:
- Проволочные, использующие проволоку металлов с тщательно подобранной удельной проводимостью;
- Непроволочные, которые делятся на тонкопленочные, с использованием металлоокислов и металлодиэлектриков, углеродистых и боруглеродистых соединений; толстопленочные, с резистом на основе проводящих пластмасс и лакопленок, кермитных соединений; объемные, с органическим или неорганическим диэлектриком.
- Металлофольговые.
Конструктивно отличаются изделия для навесного и печатного монтажа от миниатюрных интегральных деталей модулей и микросхем. Экстремальные условия эксплуатации и использования электронного оборудования требуют вакуумных, неизолированных, изолированных или герметизированных элементов технологических модулей и приборов. Некоторые виды аппаратов требуют использования высокочастотных, высоковольтных или прецизионных компонентов.
Что написано на SMD резисторах
Для поверхностного монтажа на печатных платах обычные виды резисторов применят неудобно. Поэтому были разработаны специальные технологии, позволяющие делать их маленькими — длинной и шириной в несколько миллиметров. Это позволяет использовать площадь плат по максимуму. Но на миниатюрных резисторах даже цветовую маркировку нанести сложно. Поэтому для SMD резисторов разработана своя маркировка — цифро-буквенная. Есть три варианта этой маркировки:
- три цифры;
- четыре цифры;
-
три цифры и буква.
Для резисторов SMD со средней погрешностью
Первые два варианта маркировки резисторов — три или четыре цифры — применяют для резисторов со средней погрешностью (допустимое отклонение 5-10%). В них первые две или три цифры — это номинал, последняя определяет множитель. Эта цифра, показывает в какую степень надо возвести 10. Для тех у кого нелады с возведением в степень, множитель прописан на рисунке ниже. Можно также сказать, что последняя цифра показывает, сколько нулей в множителе.
Правило расшифровки кодов номиналов SMD сопротивлений
Принцип нахождения номинала похож на цифро-буквенную маркировку советских резисторов. Первые две или три цифры надо умножить на множитель. Чтобы было понятнее, давайте разберем несколько примеров надписей на SMD сопротивлении. Множитель можно брать из таблицы на рисунке выше.
- 480 — 48 надо умножить на 1, то есть это резистор на 48 Ом;
- 313 — 31 надо умножить на 1000, получаем 31000 Ом или 31 кОм;
- 5442 — 544 надо умножить на 100, итого 54400 Ом или 54,4 кОм;
- 2115 — 211 с множителем 100 000, получаем 21 100 000 Ом или 21,1 МОм.
Но для маркировки низкоомных резисторов SMD — с сопротивлением менее 100 Ом — используют другую систему. Тут надо определиться с положением точки. Вместо точки ставят латинскую букву R. Пример есть на картинке ниже, разобраться несложно.
Маркировка низкоомных SMD резисторов
Если видите на корпусе резистора букву R, это значит, что номинал небольшой — не более 100 Ом. Иногда встречается вариант с буквой K. Этой буквой зашифровывают множитель 10³ или 1000. Этот тип обозначений создан по аналогии, то есть положение буквы обозначает наличие точки.
Из всех примеров разобрать стоит только K47, да еще, может быть 4K7. Остальные понять несложно. Итак, K47. Так как буква стоит перед цифрами, перед ними ставим запятую, а множитель известен — 1000. Так что получаем: 0,47 * 1000 Ом = 470 Ом. Второй пример: 4K7. Так как буква стоит между цифрами, ставим тут запятую, множитель все тот же — 1000. Получаем 4,7 * 1000 = 4700 Ом или 4,7 кОм.
Расшифровка кодов прецизионных резисторов СМД (повышенной точности)
Для резисторов поверхностного монтажа на печатных платах повышенной точности есть своя маркировка. Описана она в стандарте EIA-96. Применяется для изделий с возможными отклонениями по номиналу не более 1% (0,5%, 0,25%). На поверхности резистора стоят две цифры и одна буква (не R и не K), но значение у них другое:
две цифры обозначают код номинала (обратите внимание, не сам номинал, а его код);
буква — множитель.
Находится номинал в несколько шагов. Сначала по таблице находят код (на картинке ниже), по нему определяют номинал. По второй части таблицы находят множитель (выделен красным). Два найденных числа перемножают и получают номинал.
Таблица расшифровки кодов для SMD резисторов повышенной точности
Давайте разберем несколько примеров того, как определить номинал прецизионных резисторов SMD типа.
- 01С. Код 01 обозначает 100 Ом, буква С — множитель 100. Итого получаем номинал: 100*100 = 10000 Ом или 10 кОм.
- 30S. По таблице смотрим код 30. Он соответствует цифре 200. Буква S — множитель 0,01. Считаем номинал: 200 * 0,01 = 2 Ом.
- 11D. Расшифровка кода 11 — 127, под буквой D зашифрован множитель 1000. Итого получаем 127*1000 = 127 000 Ом или 127 кОм.
В общем, принцип понятен. Ищем код, множитель, перемножаем. В общем, ничего особенно сложного. Простая математика. Если с устным счетом «не очень» помочь может калькулятор. Еще вариант — найти программу, которая расшифровывает коды резисторов.
Характеристики
Важнейшими характеристиками резисторов являются величина номинального сопротивления, допуск на эту величину и температурный коэффициент изменения сопротивления.
С этими характеристиками тесно связаны допустимая рассеиваемая мощность и тепловое сопротивление между резистором и окружающей средой. Кроме того, в некоторых областях применения резисторов могут оказаться существенными их шумовые характеристики (особенно токовый шум).
Будет интересно Что такое фоторезистор?
Также временная стабильность, предельная величина рабочего напряжения, зависимость сопротивления от приложенного напряжения и частотные параметры резистора (характеристики его эквивалентной схемы на различных частотах).
Рассмотрим важнейшие из этих характеристик с точки зрения применения резисторов в аналоговых и цифроаналоговых электронных устройствах. Таковыми являются величина номинального сопротивления, допуск на эту величину и температурный коэффициент изменения сопротивления. Допуск на величину номинального сопротивления задается в процентах от номинального значения сопротивления. Номинальное значение – это величина сопротивления резистора, измеренная при фиксированных значениях факторов внешних воздействий.
Кривая нагрева и охлаждения при пайке SMD-резисторов.
Важнейшим среди этих факторов является температура. Обычно номинальное значение сопротивления приводится для температуры +20°С и нормального атмосферного давления. SMD резисторы выпускаются с допусками на номинальное сопротивление в пределах от ±0.05% до ±5%. Разработчикам следует иметь в виду, что самыми распространенными, доступными и дешевыми являются резисторы с допуском на номинальное значение ±5% и ±1%.
Более точные резисторы обычно требуют предварительного заказа и их стоимость возрастает в несколько раз. Температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) называется величина, характеризующая обратимое относительное изменение сопротивление резистора при изменении его температуры на 1°С. Следует иметь в виду, что изменение температуры резистора может происходить как из-за изменения температуры окружающей среды, так и из-за его саморазогрева.
Значение ТКС определяется по формуле:
ТКС=DR/(R*DТ)
где DR – абсолютное значение изменения сопротивления при изменении температуры резистора на величину DТ, R – номинальное значение сопротивления резистора.
Величина ТКС измеряется в 1/ °С, однако, чаще всего ее измеряют в единицах ppm (1ppm=10E-6 1/°С). Современные SMD резисторы выпускаются со значением ТКС в пределах от ±5 до ±200 ppm.
Интересно сопоставить влияние на общее отклонение от номинального значения сопротивления резистора его допуска и температурного изменения. Это сопоставление можно выполнить введением такого параметра, как критическая температура Тк, определяемая как изменение температуры резистора, при которой изменение его сопротивления, определяемое величиной ТКС, сравняется с допуском на номинальное сопротивление.
Учитывая малое значение допуска на величину номинального сопротивления резистора, можно с достаточной степенью точности утверждать, что при наихудшем сочетании допусков на резисторы допуск на значение К в два раза больше допуска на номинал резистора.
Это значит, что для применяя в данной схеме SMD резисторы наивысшей точности и без учета влияния нагрева резисторов невозможно достижение точности коэффициента передачи выше ±0.1%! Такой точности явно недостаточно для многих аналоговых устройств. К счастью, в действительности ситуация несколько легче. Дело в том, что в приведенном выражении для коэффициента передачи его точность определяется не абсолютными значениями сопротивлений резисторов R1 и R3, а их отношением.
Если для схемы используются резисторы одной фирмы и одной партии, то значения их ТКС и номинальных значений могут быть значительно ближе, чем паспортные данные на каждый резистор в отдельности. Это позволяет существенно повысить результирующую точность схемы, как при нормальной температуре, так и при ее изменении. Однако, на практике применить предложенный подход к уменьшению погрешности схем не так просто!
В рассмотренной выше схеме он хорошо работает только при К=-1, так как для этого требуются одинаковые резисторы, которые могут быть выбраны из одной партии. При других значениях К эта схема не даст требуемой точности, так как для резисторов разных номиналов вероятность расхождения параметров (особенно ТКС) существенно возрастает.
Маркировка чип-резисторов, номиналы
Прочитав обозначение 2r00 резистора, как определить, на какое сопротивление он рассчитан? Для этого существует маркировка smd резисторов. Это можно сделать с помощью таблиц, где указан перечень характеристик, согласно обозначению на корпусе. Также цифровую маркировку поможет расшифровать программа онлайн-калькулятор. Интерфейс этого сетевого инструмента выглядит просто и работает быстро. Достаточно для этого вбить в окна полей необходимый запрос.
Онлайн-калькулятор для расчёта цифровых обозначений
При визуальном осмотре элемента маркировка смд резисторов может иметь следующие знаки, нанесённые на корпус:
- цифровые маркировки;
- буквенные символы;
- цветовые маркеры.
Они наносятся непосредственно на верхнюю часть корпуса и имеют различное значение.
Фарад
Цифровые маркировки
Код, нарисованный на резистивном элементе, может состоять из трёх или четырёх цифр. Трёхцифровое обозначение расшифровывается легко. К примеру, у резистора 103 сколько ом величина сопротивления, указывают две первые цифры, третья – это множитель, на который умножается двухзначное число. В математике это показатель степени числа с основанием 10.
Внимание! Множитель в этом случае – степень n, в которую необходимо возвести число 10. Следовательно, чип-резистор 104 имеет номинал 10*104 = 100 кОм. Маркировка при помощи трёх цифр позиционирует элементы, имеющие допуск погрешности: 2; 5; 10%
Маркировка при помощи трёх цифр позиционирует элементы, имеющие допуск погрешности: 2; 5; 10%.
Трёхзначное цифровое обозначение
Маркировка резисторов меньше 1 Ом
Соответствующая отметка на детали, как и для сопротивлений менее 10 Ом, требует ввода в код буквы R. Она ставится либо впереди двух цифр, либо в середине и заменяет собой десятичную точку.
Обозначение SMD-резисторов
Цветовое обозначение
Цветовой способ маркировки резисторов применяется для элементов, имеющих маленький типоразмер. Однако для смд-сопротивлений он не применяется. По цветной палитре колец можно определить: номинал, множитель и температурный коэффициент (ТКС). Цветное кольцо, опоясывающее элемент, имеет определённый цвет, ширину и месторасположение.
Некоторые особенности при нанесении цветной маркировки, которые могут интерпретироваться следующим образом:
- У деталей с погрешностью 20% 3 кольца. Два первых – величина сопротивления, третье – множитель.
- Четыре кольца означают, что допуск отличен от 20% и обозначен четвёртым кольцом.
- Пять цветных колец имеют другое значение. Три первых – номинал детали, четвёртое – значение множителя, пятое – величина допуска в 0,005%.
ТКС, он же TCR (Temperature Coefficient of Resistance), показывает, насколько поменяется величина сопротивления двухполюсника при изменении температуры в один градус. Температура может меняться в любом направлении.
Формулы, позволяющие рассчитать сопротивление для понижения напряжения
Шестая полоса (редкий случай) укажет значение TCR для резистора. Использование в схемах чувствительных к изменению температурного режима окружающей среды требует установки элемента с определённым значением TCR.
Расшифровка цветных маркеров
Буквенная маркировка
Стандарт EIA – 96 допускает при кодировке SMD-чипов резистивной направленности ввод буквы третьим символом.
Расшифровка мнемонического обозначения буквами
При требовании к допуску в 1% маркировка имеет трёхзначные или четырёхзначные обозначения на корпусе деталей.
Две цифры и буква у таких smd резисторов, имеющих типоразмер 0603, распределены следующим образом:
- две первых цифры – сопротивление в Ом;
- буква – это множитель: S, R, B, C, D, E, F.
Данные по сопротивлениям с трёхзначным кодом определяют по таблицам.
Таблица кодов для первых двух цифр при допуске в 1%
Нумерация с использованием 4-х цифр при данном допуске отклонения от точности означает:
- три первых цифры – мантисса (дробная часть десятичного числа);
- четвёртая цифра – показатель степени числа 10.
Например, резистивный элемент с меткой 3501 обладает номиналом 350*10 = 3,5 кОм.
Интересно. Когда на детали нарисован ноль «0», это значит смд-резистор имеет нулевое значение сопротивления. Это просто перемычка. При измерении тестером результат не должен вводить в заблуждение – элемент исправен.
При замене неисправных элементов, расположенных на печатной плате, правильное определение номинального значения поможет устранить повреждение. В случае необходимости можно smd-компоненты заменить на детали аналогичных параметров, расшифровав цифровые и буквенные коды.
Что такое мультиметр
Мультиметр — это прибор, который может производить замеры силы постоянного или переменного тока, напряжения и сопротивления. Он заменяет собой сразу три аналоговых или цифровых прибора: амперметр, вольтметр и омметр. Также он способен изменять основные показатели любой электрической сети, производить ее прозвон. Существует два вида мультиметров: цифровые и аналоговые. Первые представляют собой портативные устройства с дисплеем для отображения результатов. Большинство мультиметров на современном рынке — цифровые. Второй тип уже устарел и не пользуется былой популярностью. Он выглядит, как обычный измерительный прибор со шкалой делений и аналоговой стрелкой, показывающей значение измерений.
Вам это будет интересно Проверка напряжения в сети
Современный цифровой мультиметр
Назначение резисторов SMD
Пассивный элемент электрической сети, необходимый для ограничения величины тока, протекающего через неё, называется резистором. Схема питания светодиода требует обязательного последовательного включения резистивного компонента.
Название этих деталей имеет приставку SMD (Surface Mounted Device) – английская спецификация, говорящая о миниатюрных размерах. При поверхностном монтаже такие устройства припаиваются непосредственно к контактным площадкам на печатной плате. Такой способ не требует индивидуальных отверстий для выводов. Сами выводы, как таковые, отсутствуют. Тем не менее, обладая маленькими габаритами, такие резистивные элементы не уступают другим аналогам ни в мощности, ни в характеристиках.
Примеры расшифровки цифробуквенной маркировки SMD резисторов
Для определения параметра резисторов не обязательно запоминать таблицы значений. В Интернете размещено много онлайн-калькуляторов, также доступно к скачиванию множество оффлайн-программ. Но если понять принципы маркировки, возможно определять значения сопротивления и точности, не прибегая к справочникам, после небольшой тренировки это получается с первого взгляда. Для закрепления понимания основ надо разобрать несколько практических примеров.
Резисторы 101, 102, 103, 104
Во всех этих примерах численное значение сопротивления одинаково, и равно 10, но множители в каждом случае отличаются:
- 101 – 10 Ом надо умножить на 101, то есть на 10, или приписать к значению один 0 — в качестве итога получится 100 Ом;
- 102 – 10 Ом надо умножить на 102, то есть на 100, или приписать к значению два нуля — получится 1000 Ом (=1 кОм);
- 103 – 10 Ом надо умножить на 103, то есть на 1000, или приписать к значению три нуля — получится 10000 Ом (=10 кОм);
- 104 – 10 Ом надо умножить на 104, то есть на 10000, или приписать к значению четыре нуля — получится 100000 Ом (=100 кОм).
Легко запомнить, что для трехсимвольной кодировки последняя цифра 3 обозначает килоомы, а 6 — мегаомы – это дополнительно облегчит визуальное считывание маркировки.
Резисторы 1001, 1002, 2001
Если на корпус электронного компонента нанесено 4 цифры, это означает, что его точность не ниже 1%. А номинал также состоит из мантиссы и множителя, который задается последним символом:
- 1001 – 100 Ом надо умножить на 101, то есть на 10, что равносильно приписыванию к мантиссе одного нуля — в качестве итога получится 1000 Ом (1 кОм);
- 1002 – мантисса равна также 100 Ом, но множитель равен 102=100 (надо приписать два нуля), а номинал будет равен 10000 Ом=10 кОм;
- 2001 – в данном случае 200 Ом надо умножить на 101=10, номинал равен 2000 Ом=2 кОм.
Принципиально считывание этой маркировки не отличается от трехсимвольной.
Резисторы r100, r020, r00, 2r2
Если на резисторе нанесено обозначение с буквой R, её можно сразу мысленно заменить на десятичную запятую:
- R100 означает «,100» — приписывая перед запятой ноль, получается значение 0,100 Ом = 0,1 Ом (резистор с 1% точностью).
- R020 – по тому же принципу «,020» превращается в 0,020 Ом=0,02 Ом;
- R00 означает резистор с нулевым сопротивлением – такие элементы применяются в качестве перемычек на плате (зачастую это технологичнее при производстве);
- 2R2 – три символа означают точность 2% и ниже, номинал равен 2,2 Ом.
Если значение сопротивления 2%, 5% или 10% элемента меньше 1 Ом, перед буквой R наносят ноль (например, 0R5 будет означать 0,5 Ом).
Резисторы 01b, 01c
Для определения номинала надо обратиться к таблицам мантисс и множителей:
- 01B — кодом 01 обозначается резистор с «базовым» сопротивлением 100 Ом, множитель B=10, итоговое сопротивление 100х10=1000 Ом=1кОм;
- 01C – этот вариант отличается от предыдущего только множителем (С эквивалентно 100), а полный номинал равен 100х100=10000 Ом = 10 кОм.
Из приведенных примеров видно, что один и тот же номинал резистора в зависимости от его исполнения может быть маркирован по-разному. Так, сопротивление 1 кОм может иметь кодировку:
- 102 – для 2-10% ряда;
- 1001 – для 1% ряда;
- 01B – для малогабаритных резисторов 1% ряда.
Данная система обозначений применяется на 90+ процентах безвыводных приборов, выпускаемых во всем мире. Но гарантии, что какой-либо изготовитель не применяет свою систему маркировки, нет. Поэтому, в случае сомнений, самый надежный способ – измерить реальное значение сопротивления мультиметром. После небольшой тренировки это не составит сложности. Тот же способ является единственным для SMD-элементов наименьших размеров – на них маркировка не наносится вообще.
Определение номинального значения сопротивления резистора по маркировке цветовыми полосами: онлайн калькулятор
Как расшифровать маркировку конденсатора и узнать его ёмкость?
Маркировка проводов и кабелей и расшифровка марки
Что такое резистор и для чего он нужен?
Что такое варистор, основные технические параметры, для чего используется
Что означает степень защиты IP — расшифровка, таблица, примеры использования
Внутренняя структура
Основным несущим элементом резистора является подложка, изготовленная из окиси аллюминия (Al2O3). Этот материал обладает хорошими диэлектрическими свойствами, но помимо этого имеет очень высокую теплопроводность, что необходимо для отвода тепла, выделяющегося в резистивном слое, в окружающую среду.
Внутренняя структура резистора.
Основные (но не все) электрические характеристики резистора определяются резистивным элементом, в качестве которого чаще всего используется пленка металла или окисла, например, чистого хрома или двуокиси рутения, нанесенная на подложку.
Состав, технология нанесения на подложку и характер обработки этой пленки являются важнейшими элементами, определяющими характеристики резистора, и чаще всего представляют производственный секрет фирмы производителя.
Некоторые виды – резисторы проволочные – в качестве резистивного материала используют тонкую (до 10 мкм) проволоку из материала с низким температурным коэффициентом сопротивления (например, константана), намотанную на подложку. В последнем случае номинал резистора обычно не превышает 100 Ом.
Для соединения резистивного элемента с проводниками печатной платы служат несколько слоев контактных элементов. Внутренний контактный слой обычно выполнен из серебра или палладия, промежуточный слой представляет собой тонкую пленку никеля, а внешний – свинцово-оловянный припой.
Такая сложная контактная конструкция предназначена для обеспечения надежной взаимной адгезии слоев. От качества выполнения контактных элементов резистора зависят такие его характеристики, как надежность и токовые шумы. Последним элементом конструкции SMD резистора является защитный слой, обеспечивающий предохранение всех элементов конструкции резистора от воздействия факторов окружающей среды и в первую очередь от влаги. Этот слой выполняется из стекла или полимерных материалов.
Типоразмеры SMD-компонентов
Маркировка смд, информирующая о габаритах, называется типоразмером. Это цифровой код, в котором первые два символа показывают ширину элемента (в дюймах или миллиметрах), следующие два – длину. Причем компоненты с одинаковыми рабочими характеристиками могут отличаться по размерам.
SMD резисторы
В зависимости от производителя, резисторы могут иметь маркировку, состоящую из одних цифр или их сочетания с буквами. Когда она состоит из 3 или 4 цифр, последняя из них обозначает число нулей, соответствующее сопротивлению элемента. Например, код 7502 обозначает, что цифра, показывающая сопротивление, – 75000 Ом. В смешанных кодах буква отделяет дробную часть от целой: 5R7 = 5,7 Ом.
Важно! Среди smd-деталей есть резисторные элементы с сопротивлением, равным нулю. Обычно они применяются в предохранительных целях
SMD конденсаторы
Внешний вид и маркировка этого типа компонентов отличаются между собой, в зависимости от материала конденсатора. Изделия из керамики по форме схожи с резисторами и имеют аналогичную структуру типоразмеров. Для продукции из тантала коды отличаются – ставится одна из латинских букв от А до Е, показывающая размер элемента (Е – наибольший). У электролитических изделий полоса на корпусе помечает минусовой вывод, из показателей проставляются напряжение и емкость. Это единственный тип smd конденсаторов, который имеет цилиндрическую форму, и у которого на корпусе указываются сведения о емкости. У остальных типов для ее определения нужно воспользоваться мультиметром.
SMD катушки индуктивности и дроссели
У изделий, содержащих намотку, типоразмеры имеют вид четверки чисел, где первые два показывают длину в сотых долях дюйма, другие два – ширину, например: 0905 – 0,09х0,05 дюйма.
SMD диоды и стабилитроны
Диоды smd снабжены цветной полоской: одиночной (например, желтой или красной) или парой полос разного цвета. Они находятся возле вывода катода. У светодиодов обозначение полярности вариабельно в зависимости от изготовителя (это указывают в заводской документации). Один из вариантов – пометка в виде точки. Зачастую это единственная отметка на корпусе данного компонента.
Маркировка диодов smd с корпусом в виде цилиндра в отношении типоразмеров имеет такой же вид, как у резисторных и катушечных элементов. Корпуса у них, как и у стабилитронов, имеют определенный цифробуквенный код. В целом, метки на данной категории элементов зачастую не отличаются высокой информативностью, так как проектировщики не рассчитывают, что ремонт печатной платы будет производиться радиолюбителем или самим пользователем прибора. Работники сервисных центров ориентируются на заводскую документацию, в ней указывается положение разных компонентов на плате.
Важно! Иногда изготовители выпускают сборки – серии диодов, вмонтированных в один корпус. В таком элементе могут располагаться десятки диодов, однако чаще их количество невелико – 2-4. Такие компактные конструкции размещаются на плате легче и занимают меньше места, чем отдельные компоненты
Такие компактные конструкции размещаются на плате легче и занимают меньше места, чем отдельные компоненты.
Диоды и стабилитроны
SMD транзисторы
Как и предыдущая категория деталей, транзисторы имеют скупую маркировку, в данном случае это связано с очень мелкими размерами. Указывают лишь коды, причем в их отношении отсутствуют унифицированные международные нормы. Один и тот же код может использоваться разными производителями для разных типов элемента. Не имея на руках документации на плату, порой бывает очень тяжело определить тип используемого транзистора. Детали отличаются также по степени мощности.
Корпуса транзисторов разных размеров