Lucrări AR

1. SCOPUL LUCRĂRII

Cunoaşterea componentelor pasive dintr-un circuit, caracteristicile principale ale acestora, precum şi metodele de măsurare ale parametrilor acestora.

2.CONSIDERATII TEORETICE

2.1 PREZENTAREA COMPONENTELOR

2.1.1 REZISTORUL

Rezistoarele sunt componente pasive de bază în aparatura electronică, cu impedanţa preponderent rezistivă până la o anumită frecvenţă, reprezentând aproximativ 30-40% din numărul pieselor unui aparat electronic.

Clasificarea rezistoarelor se face după mai multe criterii:

a). după caracterul de liniaritate se întâlnesc:

- rezistoarele liniare, care prezintă o caracteristică tensiune-curent liniară şi acestea sunt la rândul lor:

- fixe, care nu pot fi modificate după procesul de realizare;

- reglabile, care pot fi modificate în timpul funcţionării lor în circuit.

- rezistoarele neliniare ( parametrice) care prezintă o caracteristică tensiune-curent neliniară şi anume:

- termistoare;

- varistoare;

- fotorezistoare.

b). după procesul de fabricaţie se întâlnesc:

- rezistoare bobinate;

- rezistoare peliculare;

- rezistoare de volum.

Rezistoarele cele mai frecvent utilizate în industria electronică sunt rezistoare peliculare, datorită preţului de cost scăzut.

Rezistoarele fixe sunt caracterizate printr-o serie de parametrii electrici, dintre care cei mai importanţi sunt:

- rezistenţa nominală Rn, definită ca valoarea rezistenţei care trebuie realizată prin procesul tehnologic;

- toleranţa t, definită ca abaterea admisibilă a valorii reale R, faţă de valoarea nominală Rn

t = ±max

(2.1)

- puterea de disipaţie nominală Pn şi tensiunea nominală Un, care reprezintă puterea electrică maximă şi respectiv tensiunea electrică maximă ce se poate aplica rezistorului în regim de funcţionare îndelungat fără a-i schimba caracteristicile. Pentru a asigura rezistorului o funcţionare cât mai îndelungată, puterea disipată de rezistor în circuit este bine să fie mai mică de 0,5Pn.

Potenţiometrele sunt rezistoare a căror rezistenţă poate fi variată continuu sau în trepte între anumite limite, prin deplasarea unui cursor pe suprafaţa elementului rezistiv.

Potenţiometrele sunt caracterizate de o serie de parametrii specifici dintre care se amintesc:

- rezistenţa reziduală R0 care este egală cu valoarea maximă admisibilă a rezistenţei electrice măsurate între ieşirea cursorului şi unul din terminale, când cursorul se află la una din extremităţile cursei de reglaj;

- precizia de contact între cursor şi elementul rezistiv;

- legea de variaţie a rezistenţei, care indică valoarea rezistenţei electrice R ce trebuie obţinută la ieşirea potenţiometrului în funcţie de poziţia cursorului. Aceste legi pot fi: liniară, logaritmică, exponenţială, invers logaritmică, invers exponenţială, sinusoidală.

Termistoarele sunt rezistoare a căror rezistenţă depinde puternic de temperatură.

În funcţie de modul de variaţie al rezistivităţii se obţin termistoare cu coeficient de temperatură negativ (NTC), la care rezistenţa scade cu creşterea temperaturii şi termistoare cu coeficient de temperatură pozitiv (PTC), la care rezistenţa creşte cu creşterea temperaturii.

Termistoarele cu coeficient de temperatură negativ sunt utilizate ca elemente neliniare pentru stabilizarea tensiunii sau a curentului şi ca traductor de temperatură.

Termistoarele cu coeficient de temperatură pozitiv se folosesc ca traductoare de temperatură, stabilizatoare, limitatoare de curent etc.

Legile de variaţie ale termistoarelor cu temperatura sunt exponenţiale:

- pentru termistoarele de tip NTC există relaţia:

RT = Aexp( )

(2.2)

- pentru termistoarele de tip PTC există relaţia:

RT = A+Cexp( )

(2.3)

unde A, B, C sunt constante de material, iar T este temperatura [K].

Varistoarele sunt rezistoare a căror rezistenţă este determinată de tensiunea aplicată la bornele lor.

Varistoarele se folosesc pentru protecţia contactelor de rupere împotriva supratensiunilor, pentru stabilizarea tensiunii şi a curentului, în circuite care lucrează în modulaţie de amplitudine şi de frecvenţă.

Structura constructivă a rezistorului bobinat este reprezentată sugestiv în figura 2.1. Pe un tronson de fibră de sticlă (1) se spiralează un fir rezistiv (2). Terminalele axiale (3) prevăzute cu căpăcelele (4) asigură contactul cu exteriorul. Protecţia este asigurată cu un strat de ciment siliconic (5), peste care se aplică un strat de vopsea.

Fig. 2.1 Părţile constructive ale rezistorului bobinat

2.2.2 BOBINA

Bobina (inductorul) este o componentă pasivă de circuit pentru care în mod ideal, între tensiunea de la bornele sale u(t) şi curentul care o parcurge există relaţia:

(2.4)

unde L este inductanţa bobinei.

Clasificare bobinelor se face după mai multe criterii:

a). din considerente constructive, după forma/tipul carcasei, tipul bobinajului, numărul de spire, prezenţa sau absenţa miezului sau ecranului, există:

- bobine cu miez metalic sau fără miez;

- bobine cu sau fără carcasă;

- bobine cu sau fără ecran .

b) după parametrii caracteristici: inductivitate, factor de calitate şi gama frecvenţelor de lucru.

Cei mai importanţi parametri caracteristici ai unei bobine reale, cu pierderi sunt:

- inductanţa L[H] care reprezintă raportul dintre fluxul magnetic propriu  şi curentul I care parcurge bobina:

(2.5)

Acest parametru depinde de forma, dimensiunile, numărul de spire ale bobinei.