Секреты радиомастеров - Андрей Кашкаров

Таблица 1

Шумовые свойства некоторых резисторов

Из табл. 1 видно, что наиболее эффективно использовать в высококачественном малошумящем усилителе звуковой частоты резисторы типов С2-26, С2-29В, С2-33 и резисторы в чип-исполнении (бескорпусные) С1-4. Как наиболее шумовые из популярных резисторов, кроме переменных и подстроечных, показали себя популярные и распространенные типы MЛT, OMЛT.

Резисторы, применяемые в колебательных контурах, усилителях высокой частоты должны обладать только активным сопротивлением, то есть не изменять свое сопротивление в рабочем диапазоне частот. Пограничная частота, на которой будет эффективно работать резистор, зависит от его сопротивления и собственной емкости и определяется соотношением FГР = 1/4RC.

Собственные емкости резисторов С2-6, С2-13, С2-14, С2-23, С2-33, OMЛT находятся в интервале 0,1–1,1 пФ. Постоянные резисторы имеют допуск отклонения сопротивления от номинальной величины. Здесь важно понимать, что чем больше допустимый разброс в отклонении от номинального сопротивления резистора – тем менее стабильной может оказаться его работа. В усилителях желательно применить постоянные резисторы с допуском отклонения 0,001…2 % марки С2-23. Допуск в отечественных резисторах обозначается третьим или четвертым элементом в маркировке.

В табл. 2 приводятся обозначения допусков постоянных резисторах отечественного производства.

Таблица 2

Маркировка постоянного резистора, обозначающая величину допуска, %

Величина допуска может быть нанесена и под номиналом, во второй строке. Что касается резисторов, на которых маркировка читается в виде цветных полос, то для нашего случая это еще проще – постоянные резисторы с малой величиной допуска (0,1… 10 %) маркируются пятью цветовыми кольцами на корпусе прибора. При этом первые три – численная величина сопротивления в Омах, четвертое кольцо – множитель, а пятое – допуск. Для нашего варианта пятая полоса должна иметь цвет: золотистый (±5 %), коричневый (±1 %), красный (±2 %), зеленый (+0,5 %), голубой (+0,25 %), фиолетовый (+0,1 %). Резисторы с более широким допуском маркируются четырьмя полосами.

Маркировочные знаки на резисторах сдвинуты к одному из выводов и читаются слева направо. Если размеры резистора не позволяют разместить маркировку ближе к одному из выводов, ширина полосы первого знака делается несколько больше других. Современные резисторы маркируются по ОСТ 11.074.009—98.

Маркировка резисторов

Первый элемент – буква или сочетание букв, обозначающих подкласс резисторов (в этом материале рассмотрим только резисторы, имеющие значения для усилительной и высококачественной техники). Р – резисторы постоянные, РП – переменные.

Второй элемент – группа по материалу изготовления. 1 – непроволочные, 2 – проволочные или металлофольговые.

Третий элемент – цифра, обозначающая регистрационный номер разработки. Между вторым и третьим элементом ставится дефис, например, Р1-4. Кроме того, четвертым обозначением (не всегда) ставится климатическое исполнение, что важно для высококачественных усилителей. В – всеклиматическое, Т – тропическое исполнение. Совершенно естественно, что в относительно жарком климате надежней резистор исполнения «Т».

По классификации до 1980 г. обозначение отечественных постоянных резисторов начиналось с буквы «С» – сопротивления (СП – переменные резисторы). Вторая цифра указывает на особенности токонесущей части: 1 – непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые; 2 – непроволочные тонкослойные металлодиэлектрические или металлоокисные; 3 – непроволочные композиционные пленочные; 4 – непроволочные композиционные объемные; 5 – проволочные; 6 – непроволочные тонкослойные металлизированные.

Единая структура условных обозначений всех резисторов, выпускаемых за рубежом, отсутствует. Поэтому каждая уважающая себя фирма обозначает резисторы по своему стандарту. Чтобы перечислить все возможные обозначения (особо важен материал резистора и технология изготовления) потребовалось бы опубликовать несколько книг.

То же справедливо относительно цветовой маркировки зарубежных резисторов. Поэтому в данной книге отмечу лишь один зарубежный стандарт обозначения (MIT). Первый элемент обозначает серию резистора. Второй, третий, четвертый и пятый элементы – цифровой код, номинальное сопротивление. Эти данные сведены в табл. 3.

Таблица 3

Стандарт обозначения зарубежных резисторов MIL

Шестой элемент – буквенный код, которым обозначается уровень надежности резисторов в течении 1000 часов. Обратите внимание на табл. 4.

Таблица 4

Уровень надежности резисторов в течении 1000 часов

В последняя время пользуются популярностью металлопленочные резисторы MF.

Материал основы – особо чистая керамика, резистивный слой – осажденный Ni‑Cr сплав. Выводы таких резисторов из луженной меди. Температурный диапазон —55…+155 °C. Температурный коэффициент сопротивления ±15…±50 ppm/°С. Выпускаются с мощностью рассеяния 0,125—3 Вт. особо малогабаритные варианты данного типа постоянных резисторов маркируются MF‑S. Точность сопротивления (допуск отклонения) в пределах 0, 1–5 %, что позволяет использовать их в высококачественных усилителях. Точность сопротивления и другие электрические параметры маркируются цветовыми полосами так, как рассмотрено выше.

Еще один вариант подходящих постоянных резисторов для высококачественных усилителей звуковой частоты – металлооксидные резисторы МО. Основа та же. Резистивный слой – металлооксидная пленка дает название самому типу данных резисторов. Кроме отличий по электрическим характеристикам данный тип резисторов имеет огнеупорное покрытие, что позволяет строить на их основе устройства, работающие с высоким уровнем температуры воздуха, например, пожарной сигнализации.

Малогабаритные варианты маркируются MO‑S. Мощность рассеяния до 5 Вт при температуре +70 °C. Температурный коэффициент сопротивление чуть хуже: ±200 ppm/°С. Точность сопротивления (допуск) также уступают постоянным резисторам серии MF – только ±5 %. Температурный диапазон —55…+200 °C.

Постоянные резисторы серий KNP (проволочные резисторы), а также SQP и PRW (мощные проволочные резисторы с высокой перегрузочной способностью, закатанные в литой цементный корпус) для работы в высококачественном усилителе нежелательны из-за комплекса причин, одной из которых является чрезмерно нестабильный (для усилителей класса А) их температурный коэффициент сопротивления ±300 ppm/°С.

Шумы конденсаторов

Для переменного тока конденсатор представляет собой сопротивление, величина которого уменьшается с ростом частоты. В конденсаторах источником фликкер-шумов является ток утечки. Наибольший ток утечки у оксидных конденсаторов большой емкости.

Замечено, что утечка увеличивается с увеличением емкости и снижается с увеличением допустимого рабочего напряжения UРАБ. Оксидные конденсаторы, установленные на входе и выходе усилителя в качестве разделительных (не пропускают постоянную составляющую напряжения и уменьшают влияние нагрузки или выходных каскадов предварительного усилителя на работу основного усилителя) существенно увеличивают внутренние шумы усилителя.

Поэтому, желательно вместо них применять пленочные конденсаторы (например, К10-17, К10-28, К10-23, КТ4-23, К73-3, К73-9, К73-17, К76-3, К10У-5, КД-1, К76-П2, КМ-5, КМ-6, из импортных – KWC), хотя это, во-первых, приведет к существенному увеличению размеров конструкции, а во-вторых, выходные конденсаторы таким образом заменить не удастся из-за относительно больших емкостей.

Оксидные конденсаторы вообще являются значительным источником фликкер-шумов, которые образуются в усилителе с течением времени. По этой же причине желательно избегать их применения в цепях прохождения сигнала.

В табл. 5 сведены данные о некоторых популярных оксидных конденсаторах, изучив которые можно определить те или иные прерогативы в использовании данных конденсаторов. Наименьшие токи утечки среди оксидных конденсаторов имеют К53-1А, К53-18, К53-16, К52-18, К53-4.

Таблица 5

Справочные данные некоторых конденсаторов

При выборе компонентов для высококачественного усилителя необходимо принимать во внимание, кроме электрических параметров, срок изготовления и фирму– производителя. Как правило, производитель гарантирует паспортные параметры в течение ограниченного срока 3–8 лет. При длительном периоде хранения оксидных конденсаторов до введения их в рабочий режим, их токи утечки заметно возрастают.

Учитывая это, при использовании долгое время хранившихся на консервации конденсаторов необходимо постепенно повышать воздействующее на них напряжение до указанного в паспортных данных номинального значения. Так как токи утечки конденсатора возрастают при увеличении температуры, следует хранить конденсаторы в недоступном для прямых солнечных лучей месте, при температуре окружающей среды в диапазоне —40…+40 °C. Для того, чтобы подбирать конденсаторы для той или иной радиоэлектронной аппаратуры необходимо знать их обозначения и сведения, определяющие их электрические параметры, такие как емкость, рабочее напряжение, материал изготовления, группу ТКЕ (температурного коэффициента емкости).