Электроника


 Шалаөткізгіш резисторлар



Pdf көрінісі
бет6/51
Дата04.09.2023
өлшемі2,72 Mb.
#180168
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   51
Байланысты:
электроника

1.1.3 Шалаөткізгіш резисторлар 
Жоғарыда 
айтылғандай, 
шалаөткізгіштер 
бірқатар 
ерекше 
электрофизикалық қасиеттері бар заттардың ерекше класы болып табылады. 
Шалаөткізгіш материалдар негізінде қазіргі заманғы радиоэлектрондық және 
ақпараттық жүйелердің элементтік базасы болып табылатын көптеген 
электронды 
құрылғылар 
жасалды. 
Шалаөткізгіштердің 
бірегей 
электрофизикалық 
қасиеттеріне 
негізделген 
қарапайым 
шалаөткізгіш 
құрылғылар сызықты емес 
шалаөткізгіш резисторлар
болып табылады. 
Шалаөткізгіш резисторлар температура, электромагниттік сәуле, 
қолданылатын кернеуге және басқа факторлардың әсерінен кедергісін өзгерту 
үшін шалаөткізгіштердің қасиеттеріне негізделген құрылғылар. 
Шалаөткізгіш 
құрылғы 
шалаөткізгіштің 
электр 
кедергісінің 
температураға, жарыққа, кернеуге және басқа параметрлерге тәуелділігін 
пайдаланатын қоспалармен және екі терминалмен біркелкі легирленген 
шалаөткізгіш құрылғы шалаөткізгіш резистор деп аталады. Қоспалардың түріне 
тәуелділікті ескере отырып, сыртқы әсерге қарсылықтың әртүрлі тәуелділіктерін 
алуға болады. 1.1-суретте шалаөткізгіш резисторлардың жіктелуі мен шартты 
белгілері көрсетілген. 
Осы классификацияға сәйкес шалаөткізгіш резисторлардың алғашқы екі 
тобы — сызықты резисторлар мен варисторлар — сыртқы факторларға 
байланысты электрлік сипаттамаларға ие: қоршаған орта температурасы, діріл, 
ылғалдылық, жарық және т. б. 


11 
1.1 сурет - Шалаөткізгіш резисторлардың жіктелуі және шартты белгілері 
Шалаөткізгіш резисторлардың басқа топтары үшін, керісінше, олардың 
электрлік сипаттамаларының сыртқы факторларға қатты тәуелділігі тән. 
Сонымен, 
термисторлардың 
сипаттамалары 
температураға, 
фоторезисторлардың сипаттамаларына — жарыққа, тензорезисторлардың 
сипаттамаларына — механикалық кернеулерге байланысты. 
Сызықтық резистор бұл кремний немесе галлий арсениді сияқты әлсіз 
легірленген материалды қолданатын шалаөткізгіш резистор. Оның электрлік 
кедергісі электр өрісінің күші мен электр тогының тығыздығына байланысты 
емес. Сондықтан сызықтық шалаөткізгіш резистордың кедергісі үлкен кернеу 
мен ток диапазонында тұрақты болып келеді және олар интегралды сұлбаларда 
кеңінен қолданылады. 
Варистор шалаөткізгіш резистор, оның кедергісі қолданылатын кернеуге 
байланысты. Сызықты емес вольт-амперлік сипаттамасы бар. Кремний 
карбидінен жасалған. Варисторлар инерциясыз. Төмен қуатты кернеу 
тұрақтандырғыштарында, күшейту және өткізу қабілетін автоматты реттеу 
тізбектерінде, сондай-ақ кадрлық және кіші сканерлеу параметрлерін 
тұрақтандыру үшін мониторларда қолданылады. 
Терморезистор - шалаөткізгіш резистор, оның жұмыс принципі 
шалаөткізгіштің электр кедергісінің температураға тәуелділігін пайдалануға 
негізделген. 
Термистордың екі түрі қолданылады: 
термистор
– оның кедергісі 
температураcы жоғарыласа төмендейді, ал 
позисторда
температура төмендесе 
оның кедергісі артады. 
Термисторлар кеңінен т. б. температура бақылау жүйелерінде, жылу 
қорғау, өрт дабыл, электрондық құрылғы режимін тұрақтандыру үшін 
пайдаланылады 
Резисторлардың түрі 
 
Шартты белгілері 
Варистор 
Тензорезисторлар 
Терморезисторлар 
Фоторезисторлар 


12 
Фоторезистор шалаөткізгіш резистор, оның кедергісі жарыққа 
байланысты. 
Тензорезистор кедергінің механикалық деформацияларға тәуелділігін 
пайдаланатын шалаөткізгіш резистор. 
Шалаөткізгіш резисторлардың ең көп таралған үш түрін қарастырайық. 
Термистор бұл шалаөткізгіш сызықты емес резистор, оның кедергісі 
температура өзгерген кезде айтарлықтай өзгереді. Термистор моншақ, диск, 
цилиндрлік өзек, жалпақ жуғыш түрінде жасалады. Кейбір конструкцияларда 
термисторды металл немесе шыны герметикалық цилиндрге салу 
қарастырылған. Теріс температуралық қарсылық коэффициенті бар 
термисторлар термисторлар деп аталады. Олар әртүрлі мақсаттағы электронды 
жабдықта кеңінен қолданылады. 
Термисторлардың маңызды параметрлеріне мыналар жатады: суық кедергі 
– қоршаған ортаның температурасы 20 °С кезіндегі термистордың кедергісі; 
температура 1°с өзгерген кезде термистордың кедергісінің өзгеруін пайызбен 
білдіретін ТКС кедергісінің температуралық коэффициенті; ең жоғары жұмыс 
температурасы - термистордың сипаттамалары белгіленген қызмет ету мерзімі 
ішінде тұрақты болып қалатын температура; ең көп бөлінетін қуат-ағымдағы 
ағым кезінде термистор максималды жұмыс температурасына дейін қызатын 
қуат; жылу сыйымдылығы Н – термистор температурасын 1 °С – қа көтеру үшін 
қажетті жылу мөлшері; шашырау коэффициенті b – термистор мен қоршаған 
орта температурасының 1 °с айырмашылығы кезінде термистор тарататын қуат; 
уақыт тұрақтысы τ-20 °С температурасы бар ортадан 100 °С температурасы бар 
ортаға ауысқан кезде термистор температурасы 63 °С-қа тең болатын уақыт. 
Шалаөткізгіш термисторлар көбінесе термисторлар деп аталады. 
Термисторлардың 
материалдары 
мен 
негізгі 
сипаттамалары. 
Термисторлар-бұл өтпелі металдардың аралас оксидтері негізінде жасалған 
кедергі термометрлері. 
Термисторлардың екі негізгі түрі бар − теріс температуралық қарсылық 
коэффициенті (NTC) және оң (РТС). Ең көп таралған түрі – NTC. РТС 
термисторлары тек өте тар температура диапазонында (бірнеше градус), 
негізінен дабыл және бақылау жүйелерінде қолданылады. Оң TCS 
термисторларын әдетте позисторлар деп атайды. 
Теріс TKС термисторларының сезімтал элементтерінің материалдары 
ретінде монокристалды (германий, кремний, индий антимониді және т.б.) және 
поликристалды материалдар қолданылады. 
Термисторлардың көпшілігі түйіршіктелген оксидтер мен металл 
нитридтерінен жасалған керамикалық жартылай өткізгіштер. 
250 °C-тан төмен температурада ең тұрақты термисторлар - теріс ТКС бар 
аралас магний және никель немесе магний, никель және кобальт оксидтеріне 
негізделген термисторлар. Термистордың нақты өткізгіштігі r (25 °C) химиялық 
құрамы мен тотығу күйіне байланысты. Өткізгіштіктің қосымша бақылауы Li 
және Na сияқты металдардың өте аз концентрациясын қосу арқылы жүзеге 


13 
асырылады. Бұл металдардың оксидтерінің қоспалары айқын жартылай өткізгіш 
қасиеттерге ие. 1.1 және 1.2 кестелерде кейбір ресейлік және шетелдік 
термисторлардың сипаттамалары келтірілген. 
1.1 кесте - Кейбір ресейлік термисторлардың сипаттамалары 
Типі 
20 
0
C-қа 
тең 
кезіндегі 
R

шектік 
мәндері
Берілген 
ауытқуы 

R/R
0

20 
0
C-қа 
тең 
кезіндегі 
R

ТКС 

, с 
Жұмыс 
істеу 
температура 
диапазоны 
КМТ-1 
22...1000 
20 
4,2...8,4 
35 
-60...+180 
СТ-17 
0,3...22 
10, 20 

30 
-60...+100 
СТ-18 
0,033...0,33 - 


-60...+300 
СТ-19 
2,2...15 
20 


-100...+125 
1.2 кесте - Кейбір шетелдік термисторлардың сипаттамалары 
Типі 
20 
0
C-қа 
тең 
кезіндегі 
R

шектік 
мәндері
Берілген 
ауытқуы 
В25/85, K 

, с 
Жұмыс 
істеу 
температура 
диапазоны 
КМТ-1 
±1,3, 5% 
3100 
15 
-60...+90 
СТ-17 
±1,3, 5% 
3435 
15 
-50...+110 
СТ-18 
±1,3, 5% 
3950 
15 
-60...+110 
СТ-19 
±1,3, 5% 
3950 
15 
-100...+125 
Өнеркәсіптік электроника құрылғыларында термисторлар температураны 
өлшеу және реттеу, температураның кең диапазонында жұмыс істейтін электр 
тізбектерінің әртүрлі элементтерін термокомпенсациялау, айнымалы және 
тұрақты ток тізбектеріндегі кернеуді тұрақтандыру, сондай-ақ автоматика 
тізбектеріндегі реттелетін контактісіз резисторлар үшін кеңінен қолданылады. 
Бірқатар арнайы құрылғыларда екі термистордан тұратын жартылай 
өткізгіш болометрлер қолданылады. Термисторлардың бірі (актив) тікелей 
бақыланатын факторға (сәулелену температурасына) ұшырайды, ал екіншісі 
(өтемақы) қоршаған орта температурасының әсерін өтеу үшін қызмет етеді. 
Варистор-жартылай өткізгіш резистор, оның кедергісі қолданылатын 
кернеуге байланысты. Варистордың вольт-амперлік сипаттамасының шамамен 
көрінісі 1.2 - суретте көрсетілген. Сипаттаманың симметриясы варисторды 
тұрақты және айнымалы ток тізбектерінде қолдануға мүмкіндік береді. 


14 
1.2 сурет - Варистордың вольт-амперлік сипаттамасы 
Варисторлардың негізгі параметрлеріне мыналар жатады: кернеу мен 
токтың тұрақты мәндеріндегі статикалық қарсы тұру R
ст
= U / I; 
Айнымалы токқа динамикалық кедергі RD = ΔU / ΔI; сызықтық емес 
коэффициент-берілген нүктедегі статикалық кедергінің динамикалыққа 
қатынасы p = RST/RD; импульстік кернеудің ең үлкен амплитудасы және рұқсат 
етілген диффузиялық қуат. 
Өнеркәсіптік электроника тізбектерінде варисторлар электр шамаларын 
реттеуге қолданады, токтар мен кернеулерді тұрақтандыру және құрылғылар мен 
тізбек элементтерін шамадан тыс кернеуден қорғау үшінде қолданылады. 
Фоторезистор шалаөткізгіш құрылғы деп аталады (1.3 сурет), электр 
кедергісі көрінетін электромагниттік сәулеленудің, сондай-ақ спектрдің 
инфрақызыл және ультракүлгін бөліктерінің әсерінен өзгереді. 
Фоторезисторларды өндіруге арналған материал әдетте қорғасын мен 
кадмий сульфидтері мен селенидтері болып табылады. Жартылай өткізгіштің 
жарық сезгіш өткізгіш қабаты металл электродтары бар шыны пластинаға 
жағылады және фотостекл терезесі бар пластмасса немесе металл корпусқа 
салынады. 


15 
1.3 сурет - Фоторезистордың құрлысы 
Жарық ағыны болмаған кезде қараңғы R
temn
деп аталатын фоторезистордың 
кедергісі өте үлкен (R
temn
→ ∞ алғашқы жуықтауында), ал сұлбаға енгізілген 
фоторезистор арқылы Кіші қараңғы І
тем
тогы өтеді. Жарық ағынының әсерінен 
фоторезистордың кедергісі төмендейді және ол арқылы I

жарық тогы өтеді. 
Жарық пен қараңғы токтардың арасындағы айырмашылық өткізгіштіктің 
бастапқы фототүсірілімі деп аталады: І
ф
= І
темн
– І
св

Жарық ағынының жоғарылауымен өткізгіштік электрондарының бір бөлігі 
атомдармен соқтығысады, оларды иондайды және қосымша электрондар ағынын 
жасайды – қайталама өткізгіштік фототүсірілім деп аталады. 
Фоторезистордың түрі мен жұмыс режимін таңдау үшін бірқатар 
сипаттамалар қолданылады: вольтамперлік сипаттама-тұрақты жарық ағыны 
кезінде қолданылатын кернеуге фототок (немесе күңгірт ток) тәуелділігі; Жарық 
сипаттамасы-фототок тұрақты спектрлік құрамның түсетін жарық ағынына 
тәуелділігі; I
U
спектрлік сипаттама-фоторезистор сезімталдығының толқын 
ұзындығына тәуелділігі. 


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   51




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет