เกี่ยวกับตัวต้านทานสำหรับผู้เริ่มต้นทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ความต่อเนื่องของบทความเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของชั้นเรียนอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับคนที่ตัดสินใจจะเริ่ม เรื่องราวเกี่ยวกับรายละเอียด

วิทยุสมัครเล่นยังคงเป็นหนึ่งในงานอดิเรกที่พบบ่อยที่สุด หากจุดเริ่มต้นของวิทยุสมัครเล่นที่มีชื่อเสียงส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อการออกแบบเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณจากนั้นด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ช่วงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และช่วงของความสนใจวิทยุสมัครเล่นขยายตัว

แน่นอนว่าอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนเช่น VCR, เครื่องเล่นซีดี, ทีวีหรือโฮมเธียเตอร์ที่บ้านจะไม่ถูกประกอบโดยนักวิทยุสมัครเล่นที่มีคุณสมบัติที่สุด แต่การซ่อมแซมอุปกรณ์การผลิตทางอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับผู้ที่ชื่นชอบวิทยุสมัครเล่นจำนวนมากและค่อนข้างประสบความสำเร็จ

อีกด้านคือการออกแบบวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือการปรับแต่งอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่“ หรูหรา”

ช่วงในกรณีนี้ค่อนข้างใหญ่ นี่คืออุปกรณ์สำหรับสร้าง "สมาร์ทโฮม" เครื่องชาร์จแบตเตอรี่, ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์, เครื่องแปลงความถี่สำหรับมอเตอร์สามเฟส, แปลง 12 ... 220V สำหรับเปิดทีวีหรืออุปกรณ์สร้างเสียงจากแบตเตอรี่รถยนต์, เครื่องควบคุมอุณหภูมิ ยังได้รับความนิยมอย่างมาก วงจรรีเลย์ภาพสำหรับให้แสงสว่าง, อุปกรณ์รักษาความปลอดภัยและการเตือนภัยเช่นเดียวกับอีกมากมาย

เครื่องส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณจะถูกส่งไปยังแถวหน้าและอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ถูกเรียกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และในตอนนี้อาจจำเป็นต้องเรียกผู้ให้บริการวิทยุสมัครเล่นต่างออกไป แต่ในอดีตพวกเขาไม่ได้ใช้ชื่ออื่น ดังนั้นให้มีแฮม

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายอุปกรณ์เหล่านี้ประกอบด้วยส่วนประกอบวิทยุ ส่วนประกอบทั้งหมดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์สามารถแบ่งออกเป็นสองชั้น: องค์ประกอบที่ใช้งานและเรื่อย ๆ

แอคทีฟคือส่วนประกอบวิทยุที่มีความสามารถในการขยายสัญญาณไฟฟ้าเช่น มีกำไร มันง่ายที่จะคาดเดาว่าสิ่งเหล่านี้เป็นทรานซิสเตอร์และสิ่งที่ทำจากพวกมัน: แอมป์การทำงาน, วงจรลอจิก ไมโครคอนโทรลเลอร์ และอีกมากมาย

องค์ประกอบทั้งหมดที่สัญญาณอินพุตกำลังต่ำควบคุมเอาต์พุตที่ทรงพลังอย่างเพียงพอ ในกรณีเช่นนี้พวกเขาบอกว่ากำไร (Kus) พวกเขามีมากกว่าหนึ่ง

ส่วนประกอบแบบพาสซีฟประกอบด้วยตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ, เหนี่ยวนำ, ไดโอด เป็นต้น พูดง่ายๆคือองค์ประกอบวิทยุทั้งหมดที่มี Kus อยู่ในช่วง 0 ... 1! หน่วยยังสามารถพิจารณาการปรับปรุง: "อย่างไรก็ตามมันไม่ได้ลดลง" ที่นี่ก่อนและพิจารณาองค์ประกอบแฝง

ตัวต้านทาน

พวกมันเป็นองค์ประกอบที่ไม่โต้ตอบง่ายที่สุด วัตถุประสงค์หลักของพวกเขาคือการ จำกัด กระแสในวงจรไฟฟ้า ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือการรวม LED ที่แสดงในรูปที่ 1 การใช้ตัวต้านทานโหมดการทำงานของแอมพลิฟายเออร์สเตจต่างๆ ทรานซิสเตอร์สลับวงจร.

รูปที่ 1 การสลับโครงร่างสำหรับ LED

คุณสมบัติของตัวต้านทาน

ก่อนหน้านี้ตัวต้านทานถูกเรียกว่าความต้านทานนี่เป็นเพียงคุณสมบัติทางกายภาพ เพื่อไม่ให้สับสนกับส่วนที่มีคุณสมบัติต้านทานของมันเปลี่ยนชื่อ ตัวต้านทาน.

ความต้านทานเป็นคุณสมบัติที่มีอยู่ในตัวนำทุกตัวมีความต้านทานและมิติเชิงเส้นของตัวนำ ก็เหมือนกับกลศาสตร์ความถ่วงจำเพาะและปริมาตร

สูตรการคำนวณความต้านทานของตัวนำคือ: R = ρ * L / S โดยที่ρคือความต้านทานของวัสดุ L คือความยาวเป็นเมตร S เป็นพื้นที่หน้าตัดในหน่วย mm2 มันง่ายที่จะเห็นว่ายิ่งลวดมีความต้านทานมากขึ้น

คุณอาจคิดว่าความต้านทานไม่ใช่คุณสมบัติที่ดีที่สุดของตัวนำและมันก็ป้องกันการผ่านของกระแสแต่ในบางกรณีอุปสรรคเพียงอย่างนี้ก็มีประโยชน์ ความจริงก็คือเมื่อกระแสไหลผ่านตัวนำตัวนำพลังงานความร้อน P = I จะถูกปล่อยออกมา² * อาร์ที่นี่ P, I, R, ตามลำดับ, กำลังไฟ, กระแสและความต้านทาน พลังงานนี้ใช้ในอุปกรณ์ทำความร้อนและหลอดไฟแบบต่างๆ

ตัวต้านทานในวงจร

รายละเอียดทั้งหมดของไดอะแกรมไฟฟ้าแสดงขึ้นโดยใช้ UGO (สัญลักษณ์กราฟิกทั่วไป) ตัวต้านทาน UGO แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 ตัวต้านทาน UGO

ขีดกลางภายใน UGO บ่งบอกถึงอำนาจการสลายของตัวต้านทาน มันควรจะกล่าวได้ทันทีว่าถ้าพลังงานน้อยกว่าที่ต้องการตัวต้านทานจะร้อนขึ้นและในที่สุดจะเผาไหม้ ในการคำนวณพลังงานพวกเขามักจะใช้สูตรหรือมากกว่าสาม: P = U * I, P = I² * R, P = U² / อาร์

สูตรแรกบอกว่าพลังงานที่จัดสรรให้กับส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้านั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลิตภัณฑ์ของแรงดันไฟฟ้าตกในส่วนนี้โดยกระแสผ่านส่วนนี้ หากแรงดันไฟฟ้าแสดงเป็นโวลต์กระแสไฟฟ้าเป็นแอมแปร์พลังงานจะเป็นวัตต์ นี่คือข้อกำหนดของระบบ SI

ถัดจาก UGO จะมีการระบุค่าความต้านทานของตัวต้านทานและหมายเลขซีเรียลในแผนภาพ: R1 1, R2 1K, R3 1.2K, R4 1K2, R5 5M1 R1 มีความต้านทานเล็กน้อยที่1Ω, R2 1KΩ, R3 และ R4 1.2KΩ (สามารถใช้ตัวอักษร K หรือ M แทนเครื่องหมายจุลภาค), R5 - 5.1MΩ

การติดฉลากตัวต้านทานที่ทันสมัย

ตัวต้านทานมีการระบุว่าแถบสี สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือการทำเครื่องหมายสีนั้นถูกกล่าวถึงในนิตยสารหลังสงครามครั้งแรก "วิทยุ" ที่ตีพิมพ์เมื่อเดือนมกราคม พ.ศ. 2489 มันก็บอกว่านี่เป็นเครื่องหมายของชาวอเมริกันคนใหม่ ตารางที่อธิบายถึงหลักการของการทำเครื่องหมาย“ แถบ” จะปรากฏในรูปที่ 3

รูปที่ 3 การติดฉลากตัวต้านทาน

รูปที่ 4 แสดงตัวต้านทานเมาท์ผิว SMD ซึ่งเรียกว่า“ ตัวต้านทานชิป” ตัวต้านทานขนาด 1206 นั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับมือสมัครเล่นตัวต้านทานมีขนาดค่อนข้างใหญ่และมีกำลังที่เหมาะสมมากถึง 0.25W

รูปเดียวกันแสดงว่าแรงดันสูงสุดสำหรับตัวต้านทานชิปคือ 200V ตัวต้านทานสำหรับการติดตั้งทั่วไปมีค่าสูงสุดเท่ากัน ดังนั้นเมื่อคาดว่าแรงดันไฟฟ้าเช่น 500V จะเป็นการดีกว่าที่จะใส่ตัวต้านทานสองตัวเชื่อมต่อเป็นอนุกรม

รูปที่ 4 ตัวต้านทาน SMD SMD

ตัวต้านทานชิปขนาดเล็กที่สุดมีให้โดยไม่ทำเครื่องหมายเพราะไม่มีที่ให้ใส่เลย เริ่มจากขนาด 0805 เครื่องหมายสามหลักจะถูกวางไว้ที่ "ด้านหลัง" ของตัวต้านทาน สองตัวแรกคือค่าเล็กน้อยและตัวประกอบที่สามในรูปแบบเลขชี้กำลังของเลข 10 ดังนั้นถ้าเขียนเช่น 100 จะเป็น 10 * 1Ohm = 10Ohm เนื่องจากตัวเลขใด ๆ ในศูนย์องศาเท่ากับหนึ่งเลขสองหลักแรกจะต้องคูณด้วยหนึ่ง .

ถ้า 103 เขียนบนตัวต้านทานคุณจะได้ 10 * 1,000 = 10 KOhm และส่วนที่จารึก 474 บอกว่าเรามีตัวต้านทาน 47 * 10 000 Ohm = 470 KOhm ตัวต้านทานชิปที่มีค่าความคลาดเคลื่อน 1% จะถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษรและตัวเลขรวมกันและคุณสามารถกำหนดค่าได้โดยใช้ตารางที่สามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต

ขึ้นอยู่กับความทนทานต่อความต้านทานค่าของตัวต้านทานจะถูกแบ่งออกเป็นสามแถว E6, E12, E24 ค่าของการจัดอันดับสอดคล้องกับตัวเลขในตารางที่แสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5

ตารางแสดงให้เห็นว่ายิ่งค่าความอดทนต่อการต้านทานน้อยลงเท่าใดยิ่งมีค่ามากขึ้นในแถวที่สอดคล้องกัน หากซีรี่ส์ E6 มีความทนทาน 20% แสดงว่ามีเพียง 6 ระดับเท่านั้นในขณะที่ซีรี่ส์ E24 มี 24 ตำแหน่ง แต่สิ่งเหล่านี้เป็นตัวต้านทานที่ใช้กันทั่วไป มีตัวต้านทานที่มีค่าความคลาดเคลื่อน 1 เปอร์เซ็นต์หรือน้อยกว่าดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะหาค่าใด ๆ ในหมู่พวกเขา

นอกจากความต้านทานกำลังและค่าเล็กน้อยตัวต้านทานมีพารามิเตอร์อีกหลายตัว แต่เรายังไม่ได้พูดถึง

การเชื่อมต่อตัวต้านทาน

แม้ว่าที่จริงแล้วจะมีการจัดอันดับตัวต้านทานจำนวนมาก แต่บางครั้งคุณต้องเชื่อมต่อพวกเขาเพื่อรับค่าที่ต้องการ มีสาเหตุหลายประการ: การเลือกที่ถูกต้องเมื่อตั้งค่าวงจรหรือเพียงแค่ขาดการจัดอันดับที่ต้องการโดยทั่วไปมีการใช้การเชื่อมต่อตัวต้านทานสองแบบ: อนุกรมและขนาน แผนภาพการเชื่อมต่อแสดงในรูปที่ 6 สูตรสำหรับการคำนวณความต้านทานรวมจะได้รับด้วย

รูปที่ 6 แผนภาพการเชื่อมต่อของตัวต้านทานและสูตรสำหรับการคำนวณความต้านทานรวม

ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมความต้านทานรวมเป็นเพียงผลรวมของความต้านทานทั้งสอง นี่คือที่แสดง ในความเป็นจริงอาจมีตัวต้านทานมากขึ้น การรวมดังกล่าวเกิดขึ้นใน ตัวแบ่งแรงดัน. โดยธรรมชาติแล้วความต้านทานทั้งหมดจะมากกว่าที่ใหญ่ที่สุด หากเป็น1KΩและ10Ωความต้านทานรวมจะเป็น1.01KΩ

ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานทุกอย่างอยู่ตรงกันข้าม: ความต้านทานรวมของตัวต้านทานสองตัว (หรือตัวต้านทานมากกว่า) จะน้อยกว่า หากตัวต้านทานทั้งสองมีคะแนนเท่ากันความต้านทานทั้งหมดจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของคะแนนนี้ คุณสามารถเชื่อมต่อตัวต้านทานจำนวนโหลด้วยวิธีนี้จากนั้นความต้านทานรวมจะเป็นเพียงหนึ่งในสิบของค่าเล็กน้อย ตัวอย่างเช่นตัวต้านทานสิบตัวที่เชื่อมต่อ 100 โอห์มพร้อมกันแล้วความต้านทานรวมคือ 100/10 = 10 โอห์ม

ควรสังเกตว่ากระแสในการเชื่อมต่อแบบขนานตามกฎหมายของ Kirchhoff แบ่งออกเป็นตัวต้านทานสิบตัว ดังนั้นพลังงานของแต่ละตัวจะต้องน้อยกว่าตัวต้านทานเดี่ยวเพียงสิบเท่า

อ่านต่อไปในบทความถัดไป