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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


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”.


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



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

=

=⋅⋅

=


Resistores cilíndricos Resistores para montaje superficial

Líneas de circulación de corriente:


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.


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.


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


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


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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