différents types de résistances
Comme de nombreux composants électroniques, les résistances se présentent sous de nombreuses formes, tailles, capacités et types. Il existe également des différences dans les valeurs typiques pour le bruit de la résistance, la tolérance, la puissance nominale, le coefficient de température, le coefficient de tension, la réponse en fréquence, la taille et la fiabilité. Certaines résistances sont idéales dans certaines applications et une source de cauchemars de dépannage dans d’autres.
Dans ce guide, nous examinons les types de résistances et leurs cas d’utilisation respectifs.
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Résistances de composition en carbone
Les résistances à composition de carbone étaient autrefois le type de résistance le plus courant en raison de leur faible coût et de leur grande fiabilité. Les résistances à composition de carbone utilisent un bloc solide de matériau composé de poudre de carbone, de céramique isolante et de matériau liant. La résistance est contrôlée en faisant varier le rapport du carbone au matériau de remplissage.
La teneur en carbone des résistances est affectée par les conditions environnementales, en particulier l’humidité. Il a tendance à changer de résistance avec le temps. Pour cette raison, les résistances à composition de carbone ont de faibles tolérances de résistance, généralement de seulement 5 %. Les résistances de composition en carbone sont également limitées à une puissance nominale de 1 watt. Par rapport à leur faible tolérance et leur faible puissance, les résistances à composition de carbone ont une bonne réponse en fréquence, ce qui les rend adaptées aux applications haute fréquence.
Résistances à couche de carbone
Les résistances à film de carbone utilisent une fine couche de carbone au-dessus d’une tige isolante, qui est coupée pour créer des chemins de résistance étroits et longs. En contrôlant la longueur et la largeur du chemin, la résistance peut être contrôlée avec précision avec des tolérances aussi faibles que 1 %.
Dans l’ensemble, les résistances à film de carbone surpassent les résistances en composite de carbone avec des puissances allant jusqu’à 5 watts et une plus grande stabilité. Cependant, la réponse en fréquence est pire en raison de l’inductance et de la capacité causées par le chemin résistif coupé dans le film.
Résistances à couche métallique
L’un des types courants de résistances axiales utilisées aujourd’hui sont les résistances à film métallique. De structure similaire aux résistances à film de carbone, la principale différence est l’utilisation d’alliages métalliques au lieu du carbone comme matériau résistif.
Cet alliage métallique, généralement nichrome, offre des tolérances de résistance plus strictes que les résistances à film de carbone, avec des tolérances aussi basses que 0,01 %. Les résistances à film métallique peuvent fournir jusqu’à environ 35 watts. Cependant, les options de résistance commencent à diminuer au-delà de 1 ou 2 watts.
Les résistances à film métallique ont un faible bruit. Ces résistances sont stables avec très peu de changement de résistance en raison de la température et de la tension appliquée.
Résistances à couche épaisse
Les résistances à couches épaisses sont devenues populaires dans les années 1970 et sont encore aujourd’hui des résistances à montage en surface courantes. Ceux-ci sont fabriqués par un processus de sérigraphie utilisant un composite de mélanges conducteurs de céramique et de verre en suspension dans un liquide. Après la sérigraphie par résistance, il est cuit à haute température pour éliminer le liquide et faire fondre le composite céramique et verre.
Initialement, les résistances à couches épaisses avaient de mauvaises tolérances. Aujourd’hui, ces boîtiers ont des tolérances aussi basses que 0,1 % et peuvent gérer jusqu’à 250 watts de puissance. Les résistances à couches épaisses ont un coefficient de température élevé, un changement de température de 100 degrés Celsius peut entraîner jusqu’à 2,5 % de changement de résistance.
Résistances à couches minces
Empruntant aux processus des semi-conducteurs, les résistances à couches minces sont fabriquées par un processus de dépôt sous vide appelé pulvérisation cathodique.La pulvérisation est Dans lequel une fine couche de matériau conducteur est déposée sur un substrat isolant. La couche mince est modelée par photolithographie pour former un motif résistif.
En contrôlant avec précision la quantité de matériau déposé et le motif résistif, les résistances à couches minces peuvent atteindre une tolérance de 0,01 %. Les résistances à couches minces sont limitées à environ 2,5 watts et à des tensions inférieures à celles des autres types de résistances, mais ce sont des résistances stables. La précision des résistances à couche mince a un prix, généralement le double du prix des résistances à couche épaisse.
Résistances bobinées
Les résistances les plus puissantes et les plus précises sont les résistances bobinées, et elles ont rarement à la fois une puissance et une précision élevées. Les résistances bobinées sont fabriquées en enroulant un fil à haute résistance (généralement en nichrome) autour d’une bobine en céramique. En faisant varier le diamètre, la longueur, l’alliage et l’enroulement du fil, les caractéristiques des résistances bobinées peuvent être adaptées à l’application.
Les résistances bobinées de précision ont des tolérances de résistance aussi basses que 0,005 % et des puissances nominales allant jusqu’à environ 50 watts. Les résistances bobinées de puissance ont généralement une tolérance de 5% ou 10%, mais sont évaluées dans la gamme des kilowatts.
En raison de la nature de leur construction, les résistances bobinées ont une inductance et une capacité élevées, ce qui les limite aux applications à basse fréquence.
Potentiomètre
La modification des signaux ou des circuits d’accord est une exigence courante pour les applications électroniques sensibles. Un moyen simple de régler manuellement le signal consiste à utiliser une résistance variable ou un potentiomètre. Les potentiomètres sont souvent utilisés pour simuler l’entrée de l’utilisateur, comme le contrôle du volume. Les versions plus petites à montage en surface ont des circuits sur le circuit imprimé ajustés ou calibrés avant d’être scellés et expédiés au client.
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Les potentiomètres peuvent être des résistances variables multi-tours précises, mais sont généralement de simples dispositifs à un tour qui déplacent les essuie-glaces le long d’un chemin de carbone conducteur pour faire passer la résistance de près de zéro au maximum.
Les potentiomètres ont généralement de faibles puissances nominales, de faibles caractéristiques de bruit et une stabilité modérée. Cependant, la possibilité de modifier la résistance et d’ajuster les signaux rend les potentiomètres inestimables dans de nombreuses conceptions de circuits et prototypes.
Autres types de résistance
Comme pour la plupart des composants, certaines variantes de résistances spéciales sont disponibles pour répondre à des besoins spécifiques. Plusieurs sont communs, y compris l’élément résistif dans les ampoules à incandescence. D’autres variantes de résistances spécialisées comprennent des éléments chauffants, des feuilles, des oxydes, des shunts, des cermets et des résistances de grille.
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