مانند بسیاری از قطعات الکترونیکی، مقاومت ها در اشکال، اندازه ها، ظرفیت ها و انواع مختلفی وجود دارند. همچنین تفاوت هایی در مقادیر معمولی برای نویز مقاومت، تلرانس ها، رتبه بندی وات، ضریب دما، ضریب ولتاژ، پاسخ فرکانسی، اندازه و قابلیت اطمینان وجود دارد. برخی از مقاومت ها در برخی برنامه ها ایده آل هستند و در برخی دیگر منبعی برای عیب یابی کابوس ها هستند.
در این راهنما، ما به انواع مقاومت ها و موارد استفاده مربوط به هر یک نگاه می کنیم.
مقاومت‌های ترکیب کربن
مقاومت‌های ترکیب کربن به دلیل هزینه و قابلیت اطمینان کم رایج‌ترین نوع مقاومت بودند.مقاومت های ترکیب کربن از یک بلوک جامد از مواد ساخته شده از پودر کربن، یک سرامیک عایق و یک ماده چسباننده استفاده می کنند. مقاومت با تغییر نسبت کربن به مواد پرکننده کنترل می شود.
ترکیب کربن موجود در مقاومت تحت تأثیر شرایط محیطی به ویژه رطوبت است. در طول زمان تمایل به تغییر در مقاومت دارد. به همین دلیل، مقاومت های ترکیب کربن دارای تحمل مقاومت ضعیفی هستند که معمولاً فقط 5 درصد است. مقاومت‌های ترکیب کربن نیز به توانی تا 1 وات محدود می‌شوند. مقاومت‌های ترکیب کربن برخلاف تحمل‌های ضعیف و توان کم، پاسخ فرکانسی خوبی دارند و این مقاومت‌ها را برای کاربردهای فرکانس بالا قابل استفاده است.
مقاومت های فیلم کربن
مقاومت های فیلم کربنی از یک لایه نازک کربن در بالای یک میله عایق استفاده می کنند که برای تشکیل یک مسیر باریک، طولانی و مقاومتی بریده شده است. با کنترل طول مسیر و عرض آن، می توان مقاومت را با تلورانس های نزدیک به 1 درصد به طور دقیق کنترل کرد.
به طور کلی، قابلیت‌های یک مقاومت فیلم کربنی بهتر از مقاومت ترکیب کربنی است، با رتبه‌بندی قدرت تا ۵ وات و پایداری بهبود یافته. با این حال، پاسخ فرکانس به دلیل اندوکتانس و خازن ناشی از مسیر مقاومتی بریده شده در فیلم بدتر است.
مقاومت های فیلم فلزی
یکی از انواع مقاومت محوری رایج که امروزه استفاده می شود، مقاومت های فیلم فلزی هستند. مشابه در ساخت مقاومت های فیلم کربنی، تفاوت اصلی در استفاده از آلیاژ فلز به عنوان ماده مقاوم به جای کربن ناشی می شود.
آلیاژ فلزی که معمولاً یک آلیاژ نیکل-کروم است، مقاومت‌های سخت‌تری نسبت به مقاومت‌های فیلم کربنی با تلورانس‌های محکم ۰.۰۱ درصد ارائه می‌کند. مقاومت های فیلم فلزی تا حدود 35 وات در دسترس هستند. با این حال، گزینه های مقاومت شروع به کاهش بیش از 1 یا 2 وات می کنند.
مقاومت‌های فیلم فلزی نویز کمی دارند. این مقاومت ها با تغییر مقاومت کمی به دلیل دما و ولتاژ اعمال شده پایدار هستند.
مقاومت لایه ضخیم
مقاومت های فیلم ضخیم در دهه 1970 رایج شدند و حتی امروزه نیز مقاومت های نصب روی سطح رایج هستند. اینها توسط یک فرآیند چاپ روی صفحه با استفاده از یک کامپوزیت رسانا مخلوط سرامیکی و شیشه ای معلق در یک مایع ساخته می شوند. پس از اینکه مقاومت روی صفحه چاپ شد، در دمای بالا پخته می شود تا مایع از بین برود و کامپوزیت سرامیک و شیشه ذوب شود.
در ابتدا، مقاومت های فیلم ضخیم تحمل ضعیفی داشتند. امروزه اینها با تحمل کمتر از 0.1 درصد در بسته هایی که می توانند تا 250 وات را تحمل کنند در دسترس هستند. مقاومت های فیلم ضخیم دارای ضریب دمای بالا هستند، با تغییر دمای 100 درجه سانتیگراد که منجر به تغییر تا 2.5 درصد در مقاومت می شود.
مقاومت لایه نازک
با وام گرفتن از فرآیندهای نیمه هادی، مقاومت های لایه نازک از طریق فرآیند رسوب در خلاء به نام کندوپاش ساخته می شوند. کندوپاش جایی است که یک لایه نازک از مواد رسانا بر روی یک بستر عایق قرار می گیرد.این لایه نازک برای ایجاد یک الگوی مقاومتی عکس اچ شده است.
با کنترل دقیق مقدار مواد رسوب‌شده و الگوی مقاومتی، می‌توان با مقاومت‌های لایه نازک به تلورانس‌هایی به اندازه ۰.۰۱ درصد دست یافت. مقاومت های لایه نازک محدود به حدود 2.5 وات و ولتاژ کمتری نسبت به سایر انواع مقاومت هستند اما مقاومت های پایداری هستند. قیمتی برای دقت مقاومت های لایه نازک وجود دارد که معمولاً دو برابر قیمت مقاومت های فیلم ضخیم است.
مقاومت های سیمی
بالاترین قدرت و دقیق ترین مقاومت ها، مقاومت های سیمی هستند که به ندرت یکباره پرقدرت و دقیق هستند. مقاومت های سیمی با پیچاندن یک سیم با مقاومت بالا، عموماً یک آلیاژ نیکل کروم، به دور یک ماسوره سرامیکی ساخته می شوند. با تغییر قطر، طول، آلیاژ سیم، و الگوی بسته بندی، می توان ویژگی های مقاومت سیم پیچ را مطابق با کاربرد تنظیم کرد.
تلرانس مقاومت برای مقاومت‌های سیم‌پیچ دقیق 0.005 درصد است و می‌توان آن را با توانی تا حدود 50 وات یافت. مقاومت های سیمی برق معمولاً دارای تحمل 5 درصد یا 10 درصد هستند، اما دارای رتبه بندی قدرت در محدوده کیلووات هستند.
مقاومت‌های سیمی به دلیل ماهیت ساختار از اندوکتانس و ظرفیت بالایی رنج می‌برند و این مقاومت‌ها را به کاربردهای فرکانس پایین محدود می‌کند.
پتانسیومتر
تغییر سیگنال یا تنظیم مدار یک نیاز رایج برای کاربردهای الکترونیکی حساس است. یک راه آسان برای تنظیم دستی سیگنال از طریق یک مقاومت متغیر یا پتانسیومتر است. پتانسیومترها معمولاً برای ورودی های کاربر آنالوگ، مانند کنترل صدا، استفاده می شوند. نسخه‌های کوچک‌تر روی سطح، قبل از مهر و موم شدن و ارسال به مشتریان، مدار را روی PCB تنظیم یا کالیبره می‌کنند.
پتانسیومترها ممکن است مقاومت‌های متغیر دقیق و چند چرخشی باشند، اما اغلب دستگاه‌های ساده تک چرخشی هستند که یک برف پاک کن را در مسیر کربن رسانا حرکت می‌دهند تا مقاومت را از نزدیک به صفر به حداکثر مقدار تغییر دهند.
پتانسیومترها عموماً دارای درجه‌بندی توان پایین، ویژگی‌های نویز ضعیف و پایداری متوسط هستند. با این حال، توانایی تغییر مقاومت و تنظیم سیگنال، پتانسیومترها را در بسیاری از طرح‌ها و نمونه‌سازی مدارات ارزشمند می‌سازد.
سایر انواع مقاومت
مانند اکثر اجزاء، چندین نوع مقاومت ویژه نیازهای خاص را برآورده می کنند. چندین مورد بسیار رایج هستند، از جمله عنصر مقاومتی در لامپ رشته ای. دیگر انواع مقاومت های ویژه عبارتند از عناصر گرمایش، فویل فلزی، اکسید، شنت، سرمت، و مقاومت های شبکه.
