Lyginant anglies plėvelės rezistorius ir metalo plėvelės rezistorius - pranašumai ir trūkumai, našumas, struktūra
Elektroninės grandinės projektavimo metu rezistoriai yra būtini pagrindiniai komponentai, tarp kurių metaliniai plėvelės rezistoriai ir anglies plėvelės rezistoriai yra du įprastai rezistorių tipai.Jie skiriasi struktūros, gamybos proceso, našumo ir taikymo scenarijais.Metalo plėvelės rezistoriai, kuriuos paprastai vaizduoja simbolis RJ, naudoja specialius metalus ar lydinius kaip atsparumo medžiagas ir sudaro atsparumo plėvelės sluoksnį ant keraminio ar stiklo substrato per vakuuminį išgarinimą ar purškimą.Šis gamybos procesas lemia metalo plėvelės rezistorius, pasižyminčius aukštesnėmis elektrinėmis savybėmis, įskaitant geresnį atsparumą šilumai, mažo triukšmo potencialą ir stabilią temperatūros bei įtampos koeficientus.Atvirkščiai, anglies plėvelės rezistoriai susidaro padengiant suspensiją, kurioje yra organinių rišiklių, anglies rašalo, grafito ir užpildų ant izoliacinio substrato, o po to formuojant anglies plėvelę per pirolizės reakciją aukštos temperatūros ir vakuuminės aplinkoje.Nors anglies plėvelės rezistoriai yra pigesni gaminti ir lengviau gaminti masinius gamybas, jų elektrinis našumas ir stabilumas nėra tokie geri kaip metalo plėvelės rezistoriai.Šiame straipsnyje išsamiai bus palyginti šių dviejų rezistorių pranašumai ir trūkumai, gamybos procesai ir pritaikomumas skirtingose programose, suteikdami skaitytojams išsamią techninę analizę ir praktines gaires.Katalogas
1. Kas yra metalo plėvelės rezistorius?
Metalo plėvelės rezistoriai, paprastai vaizduojami simboliu RJ, yra rezistoriai, kurie kaip atsparumo medžiagas naudoja specialius metalus ar lydinius ir sudaro atsparumo plėvelės sluoksnį ant keramikos ar stiklo per vakuuminį išgarinimą ar dulkėjimą.Gamybos metu lydinys kaitinamas vakuume, todėl jis išgaruoja ir suformuoja laidžią metalinę plėvelę ant porceliano strypo paviršiaus.Griebant ir keičiant metalinės plėvelės storią, atsparumo vertę galima tiksliai valdyti.Šio rezistoriaus elektrinis efektyvumas yra geresnis nei anglies plėvelės rezistorių, turinčių geresnį atsparumą šilumai, mažo triukšmo potencialas, stabilus temperatūros koeficientas ir įtampos koeficientas.Metalo plėvelės rezistorių gamybos procesas yra labai lankstus.Atsparumo vertę galima sureguliuoti koreguojant medžiagos kompoziciją, plėvelės storią ir griovelius, taip sukuriant rezistorius, pasižyminčius puikiu našumu ir plačiu atsparumo diapazonu.
Pagrindiniai metalinių plėvelės rezistorių pranašumai yra šie:
Išlaidos yra palyginti mažos: gamybos procesas yra subrendęs, o materialinės išlaidos yra kontroliuojamos.
Mažiau triukšmo: mažas elektrinis triukšmas, tinkamas naudoti didelio tikslumui.
Didelis stabilumas: Puikus našumas įvairiose aplinkose, tinkamas ilgalaikiam naudojimui.
Mažas dydis: lengva integruoti į mažus elektroninius prietaisus.
Aukštas tikslumas: Atsparumo vertė yra tiksli ir gali būti naudojama projektuojant grandinę, kuriai reikalingas didelis tikslumas.
2. Kas yra anglies plėvelės rezistorius?
Anglies plėvelės rezistoriai gaminami padengiant suspensiją, kurioje yra organinių rišiklių, anglies rašalo, grafito ir užpildų ant izoliacinio substrato, o po to polimerizuodami jį kaitinant.Gamybos metu dujiniai angliavandeniliai yra suskaidomi esant aukštai temperatūrai ir vakuume, o anglis nusėda ant porceliano strypo ar vamzdžio, kad susidarytų kristalinė anglies plėvelė.Keičiant anglies plėvelės storią ir griovelio ilgį, galima gauti skirtingas varžos vertes.Anglies plėvelės rezistoriai turi mažesnes sąnaudas, tačiau jų elektrinės savybės ir stabilumas yra prastos, todėl jie paprastai nėra naudojami kaip bendrosios paskirties rezistoriai.Tačiau dėl to, kad yra lengviau kurti aukštos atsparumo plėveles, anglies plėvelės rezistoriai daugiausia naudojami aukšto atsparumo, aukštos įtampos rezistoriams, o jų pritaikymas yra panašus į aukštos įtampos rezistorius.
Anglies plėvelės rezistorių pranašumai ir trūkumai
pranašumas
Mažos išlaidos: Gamybos procesas yra paprastas, o materialinės išlaidos yra mažos.
Didelis pasipriešinimas: lengva padaryti didelio pasipriešinimo plėveles, tinkančias dideliam pasipriešinimui ir aukštos įtampos pritaikymui.
Lengva masiškai gaminti: tinka didelio masto ir pigių gamybos poreikiams.
trūkumas
Prastas elektrinis našumas: ne toks stabilus ir tikslus kaip metalo plėvelės rezistoriai.
Didelis triukšmas: elektrinis triukšmas, sukeliamas srovės praeinant, yra didelis ir netinka aukšto tikslumo naudojimui.
Aukštos temperatūros koeficientas: atsparumo vertė labai keičiasi atsižvelgiant į temperatūrą, o tai daro įtaką stabilumui aukštos temperatūros aplinkoje.
3. Anglies plėvelės rezistoriai ir metalo plėvelės rezistoriai: palyginimas šoniniu būdu
Suprasti metalo plėvelės rezistorių ir anglies plėvelės rezistorių skirtumus padeda pasirinkti tinkamą komponentą konkrečioms reikmėms.Šiame palyginime pagrindinis dėmesys skiriamas pagrindinėms veiklos metrikoms, tokioms kaip atsparumo temperatūros koeficientas (TCR), varžos įtampos koeficientas (VCR) ir bendras stabilumas.
Temperatūros atsparumo koeficientas (TCR)
TCR nurodo, kaip keičiasi atsparumo vertė keičiant temperatūros svyravimus.Paprastai pasipriešinimas padidėja, kai temperatūra pakyla ir mažėja, kai jis mažėja.Metalo plėvelės rezistoriai turi TCR nuo ± 20 iki ± 200 dalių milijonui vienam kelvinui (ppm/k), o tai rodo nedidelius atsparumo pokyčius su temperatūros kitimais.Priešingai, anglies plėvelės rezistorių TCR yra nuo –200 iki -1000 ppm/k, tai rodo reikšmingesnį atsparumo svyravimą keičiant temperatūrą.Tai daro metalo plėvelės rezistorius labiau patikimus pritaikymui, apimančiam ekstremalią temperatūrą.Be to, jie sukelia mažiau šiluminio triukšmo, padidindami jų tinkamumą jautriems elektroniniams prietaisams, tokiems kaip radijo ir radaro sistemos.
Įtampos atsparumo koeficientas (VCR)
VCR matuoja, kaip atsparumas keičiasi naudojant įtampos taikymą.Kai rezistoriui taikoma įtampa, paprastai varža šiek tiek mažėja.Metalo plėvelės rezistoriai turi žemą vaizdo grotuvą, beveik 1 ppm/v, ir tai rodo minimalų pasipriešinimo pokytį, kai veikia įtampa.Tačiau anglies plėvelės rezistoriai yra didesnis -10 ppm/v, o tai rodo labiau pastebimą atsparumo pokytį su įtampos taikymu.Dėl šios savybės metalinių plėvelių rezistoriai tampa stabilesni ir patikimesni aukštos įtampos sąlygomis.
Stabilumas
Stabilumas yra labai svarbus rezistoriams, veikiantiems įvairiose aplinkose.Metalo plėvelės rezistoriai puikiai tinka stabilumui, tvirtai veikdami nuo išorinių veiksnių, tokių kaip radiacija, šiluma ir šaltis.Tai daro juos ypač tinkamu aplinkai labai paklausia.Nors anglies plėvelės rezistoriai taip pat siūlo tinkamą stabilumą, panašiomis sąlygomis jie ne taip gerai, kaip metalo plėvelės rezistoriai.
4. Anglies plėvelės rezistoriai ir metalo plėvelės rezistoriai: struktūrinis palyginimas
Anglies plėvelės ir metalo plėvelės rezistorių statybos ir gamybos procesuose yra reikšmingų skirtumų, kiekvienas rezistorius yra pritaikytas konkrečioms reikmėms, atsižvelgiant į jo konstrukcines savybes ir našumo charakteristikas.
Gamyba anglies plėvelės rezistoriai
Procesas prasideda nuo keraminio substrato, padengto anglies rašalo, grafito ir rišiklio suspensijos mišiniu.Tada komponentas yra veikiamas aukštos temperatūros, sukeldamas skilimo reakciją.Kilus temperatūrai, anglies junginys suyra, paliekant gryno grafito sluoksnį, kuris kristalizuojasi ir sudaro tvirtą anglies plėvelę ant keraminės bazės.Šis grafito sluoksnis yra atsakingas už rezistoriaus sugebėjimą atlikti elektrą.Siekdami apsaugoti trapią anglies plėvelę nuo šiluminių pažeidimų ir aplinkos veiksnių, rezistoriai yra apskaičiuoti į apsauginį plastikinį korpusą.Vario laidai yra pritvirtinti prie abiejų keraminės bazės galų, kad būtų užtikrintos elektrinės jungties taškai.
Metalo plėvelės rezistorių gamyba
Metalo plėvelės rezistoriai gaminami sudėtingesniu procesu.Šie rezistoriai paprastai naudoja metalus, tokius kaip nikelio-chromis (NICR), tačiau, atsižvelgiant į reikiamas specifikacijas, gali būti naudojamos kitos medžiagos, tokios kaip tantalum nitridas, auksas, platina ar alavas ir stibis.Pasirinktas metalas yra garai, nusodinami ant substrato, kad susidarytų plonas sluoksnis.Šis metalo sluoksnis ilgą laiką yra dirbtinai brandinamas žemoje temperatūroje, kad padidintų jo elektrines savybes.Patobulinus rezistoriaus vertę, išgraviruoti spiralinius griovelius į metalinę plėvelę, galima tiksliai valdyti elektrinį kelią, taigi ir visišką rezistoriaus atsparumą.
Našumo palyginimas
Anglies plėvelės rezistoriai paprastai yra pigesni ir yra paprastesni projektuoti, tačiau turi mažesnį elektrinį efektyvumą ir stabilumą.Jie yra veiksmingiausi esant dideliam pasipriešinimui ir aukštos įtampos parametrui, tačiau kadangi jie yra jautrūs temperatūros pokyčiams ir senėjimui, jie nėra idealūs pritaikymams, kuriems reikalingas didelis tikslumas.
Priešingai, metalo plėvelės rezistoriai, nors ir brangesni ir sudėtingesni gaminti, suteikia puikų elektrinį efektyvumą ir stabilumą.Atidžiai kontroliuojant plėvelės storio ir ėsdinimo procesus, šie rezistoriai leidžia patikimai veikti programose, kurioms reikalingas didelis tikslumas ir stabilumas, pavyzdžiui, jautrūs matavimo instrumentai ir kritinės elektroninės grandinės.
5. Anglies plėvelės rezistoriai ir metalo plėvelės rezistoriai: prieinamumas
Tiek anglies, tiek metalinės plėvelės rezistoriai yra būtini įvairių elektroninių programų komponentai, kurių kiekviena turi unikalias specifikacijas, atitinkančias skirtingus poreikius.
Anglies plėvelės rezistoriai
Anglies plėvelės rezistoriai yra atsparumo vertės, svyruojančios nuo 1 omų iki 25 megohms, kurių galios įvertinimas yra nuo ketvirtadalio vatų iki penkių vatų.Plačiai paplitęs jų naudojimas gali būti priskiriamas mažoms gamybos sąnaudoms ir jų pritaikomumui plačiam programų spektrui.Anglies plėvelės rezistorių atsparumo vertę lemia keli veiksniai.Atsparumas mažėja didėjant skerspjūvio plotui iš anglies dengtos strypo.Priešingai, strypo ilgis padidina pasipriešinimą - kuo ilgiau strypas, tuo didesnis pasipriešinimas.Be to, atsparumas mažina, kai anglies koncentracija dangoje padidėja, todėl tai, leidžianti įvairiapusį atsparumą, koreguojant šiuos matmenis gamybos metu.
Metalo plėvelės rezistoriai
Metalo plėvelės rezistoriai, žinomi dėl savo tikslumo ir stabilumo, yra siūlomi daugybe nuokrypių, įskaitant 2%, 1%, 0,5%, 0,25%ir 0,1%.Jie turi temperatūros koeficientus (TCR), kurie skiriasi nuo 10 iki 100 ppm/ k, todėl jie yra idealūs naudoti sudėtinguose elektroniniuose prietaisuose, kur tikslumas yra labai svarbus.Veiksniai, darantys įtaką metalo plėvelės rezistorių pasipriešinimui, yra glaudžiai susiję su jų gamybos procesu.Atsparumas mažėja, nes padidėja supjaustytų spiralinių griovelių plotis ant metalinės plėvelės - didesni pjūviai lemia mažesnį atsparumą.Be to, padidinus metalinės plėvelės sluoksnių skaičių, sumažėja atsparumas.Tai leidžia gamintojams tiksliai valdyti rezistoriaus savybes, sureguliuojant spiralinių pjūvių gylį ir skaičių.
6. Anglies plėvelės rezistoriai ir metalo plėvelės rezistoriai: Trūkumai
Nors metalo plėvelės rezistoriai geriausiai veikia dažnio atsaką, anglies plėvelės rezistoriai vis dar turi savo unikalius pranašumus dėl mažos kainos ir didelio pasipriešinimo.Tačiau abu taip pat turi savo trūkumų.
Anglies plėvelės rezistorių trūkumai
Temperatūros jautrumas: Anglies plėvelės rezistoriai turi reikšmingą atsparumo temperatūros koeficientą (TCR), paprastai svyruojantį nuo -200 iki -1000 ppm/k.Šis aukštas TCR reiškia, kad jų atsparumas labai keičiasi atsižvelgiant į temperatūrą, o tai gali būti problemiška, kai temperatūroje jautri.
Stabilumo problemos: Anglies plėvelės rezistorių atsparumo vertė laikui bėgant arba esant ekstremalioms aplinkos sąlygoms gali žymiai pasikeisti.Šis nestabilumas gali sukelti nenuspėjamą našumą, ypač tiksliose elektroninėse grandinėse, kur kritinės yra nuoseklios pasipriešinimo vertės.
Fizinis dydis: Paprastai anglies plėvelės rezistoriai yra didesni, palyginti su kitų tipų rezistoriais.Kompaktiškiems elektroniniams prietaisams, kuriuose yra ribota erdvė, o miniatiūrizavimas yra prioritetas, didesnis dydis gali būti trūkumas.
Metalo plėvelės rezistorių trūkumai
Išlaidų faktorius: Palyginti su anglies plėvelės rezistoriais, metalo plėvelės rezistorių gamyba apima sudėtingesnius procesus ir aukštesnės kokybės medžiagas, todėl susidaro didesnės gamybos sąnaudos.Dėl to jie yra brangesni, o tai gali būti reikšmingas trūkumas projektams, turintiems didelį biudžetą.
Galios išsklaidymas: Metalo plėvelės rezistoriai gali išsklaidyti daugiau galios pritaikymuose, kai per rezistorių teka didelė srovė.Dėl padidėjusio energijos suvartojimo gali sukelti energijos jautrių grandinių efektyvumo problemos, dėl kurių gali būti didesnės eksploatavimo išlaidos ir šilumos gamyba.
7. Santrauka
Išsamiai palyginus struktūrą, gamybos procesą, elektrinius efektyvumą ir metalo plėvelės rezistorių bei anglies plėvelės rezistorių taikymą, galima pamatyti jų atitinkamus pranašumus ir trūkumus.Metalo plėvelės rezistoriai tapo pirmuoju pasirinkimu reikalaujant elektroninės įrangos dėl jų aukšto tikslumo, didelio stabilumo ir mažo triukšmo.Nors jų gamybos išlaidos yra didesnės, jos neabejotinai yra geriausias pasirinkimas programoms, kurioms reikalingas ilgalaikis patikimumas ir tiksli kontrolė.Anglies plėvelės rezistoriai yra plačiai naudojami didelio atsparumo ir aukštos įtampos grandinėms, kurioms nereikia didelių elektrinių savybių dėl jų mažos kainos, didelio pasipriešinimo ir masinės gamybos lengvumo.Atlikdami faktinį veikimą, inžinieriai turėtų atidžiai pasverti šių dviejų rezistorių charakteristikas ir pasirinkti tinkamiausią rezistoriaus tipą, pagrįstą konkrečiais taikymo reikalavimais, kad užtikrintų grandinės konstrukcijos patikimumą ir našumo stabilumą.Tiek metalo filmų rezistoriai, tiek anglies filmų rezistoriai vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikinėse elektroninėse technologijose, o jų nuolatinis tobulinimas ir tobulinimas ir toliau skatins elektroninių technologijų pažangą ir inovacijas.
Dažnai užduodami klausimai [DUK]
1. Kuo skiriasi metalo plėvelės rezistoriai ir anglies plėvelės rezistoriai?
Metalo oksido plėvelės rezistoriai veikia įvairiais rezistoriais ir gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą nei anglies plėvelės rezistoriai.Triukšmo dizainas Priešingai nei anglies plėvelės rezistoriai, metalo oksido plėvelės rezistoriai turi mažai triukšmo.Jie išlaiko minimalią srovę.Todėl tai užtikrina mažiau triukšmo.
2. Ar vietoj anglies plėvelės rezistorių naudojami metalo plėvelės rezistoriai?
Jų pakeitimas yra jūsų pasirinkimas.Tiek „Carbon Film“, tiek „Metal Film“ veiks vienodai.Kai kuriems patinka metalinių plėvelių super tikslumas (1%, 2%ir kt.).Kai kuriems patinka anglies filmai, nes jie panašūs į originalus kitur imtuvo.
3. Kodėl anglies rezistoriai nebėra labiausiai paplitę?
Anglies rezistoriai paprastai nėra skirti didelėms srovėms nešioti.Jei per daug srovės praeis per tokio tipo rezistorių, tai įkaista iki to laiko, kad dėl nuolatinės žalos atsiranda.Net per didelės srovės gali sukelti anglies medžiagos varžos pokyčius.
4. Kaip pasakyti, ar rezistorius yra metalo plėvelės rezistorius?
Anglies plėvelės rezistoriai ant paviršiaus turi juodų apsauginių dažų sluoksnį.Mes galime atskirti pažvelgę į apsauginių dažų spalvą.Metalo plėvelės rezistoriai paprastai naudoja ryškiai baltą apsauginę plėvelę.