Resistores Fijos (3)

Clasificaciones de resistores lineales.
1.- Según su aplicación:
Fuente: Philips Passive Components
2.- Según su montaje en el circuito:
De inserción
De montaje superficial
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Clasificaciones de resistores lineales (II).
3.- Según su fabricación:
Bobinados: De potencia o de precisión. De película o hilo metálico.
Película conductora: Película de carbono, metal u óxidos metálicos.
Composición: Realizados a partir de un bloque de material resistivo. El material resistivo suele ser carbono
o de partículas metálicas envueltas en resina “metal-glaze”.
Resistor múltiple
de película gruesa
Película de óxido metálico
De película metálica
encapsulado en vidrio
Bobinado de hilo metálico
De película metálica
sobre sustrato cerámico
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Resistores de película:
De película metálica
sobre sustrato cerámico
Resistor múltiple
de película gruesa
Montaje superficial
Necesitan un soporte (cerámica, vidrio) sobre el que se deposita la película resistiva.
Son resistores de aplicación general, de utilización muy extendida (película metálica y de
óxidos metálicos) por su relación prestaciones/precio.
Resistores de película de carbono: (1-5000 Ω /0)
El elemento resistivo está compuesto por mezclas de carbono y aislantes.
La deposición de la película se realizaba por deposición directa del carbón o por pirólisis.
Presentan características similares a los resistores de composición de carbono; esto es, todas sus
desventajas en cuanto a ruido y falta de estabilidad pero no son igual de robustos.
Resistores de película metálica: (300 Ω /0)
El elemento resistivo es una película metálica muy delgada ( hasta 0.1 µm).
La deposición de la película se realiza en vacío (evaporación, sputtering, ...).
Resistores de película de óxidos metálicos (MOX): (5-1200 Ω /0)
El elemento resistivo es una película de óxidos metálicos delgada ( 0.2- 0.8 µm).
La deposición de la película se realiza en vacío (evaporación, sputtering, ...).
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Caracterización de películas resistivas:
Resistores de película:
d
t
l
ρ l
R=ρ
=
[Ω ]
t ×d t d
l
Relación de aspecto
Número de cuadros
Resistencia de hoja (ρS)
Ω /1
Circulación de corriente
Dos resistores con la misma relación de aspecto (igual número de cuadros) presentarán
el mismo valor óhmico.
La geometría del componente queda definida a partir de la potencia que debe disipar.
L=2 mm
L=2 cm
d=1 cm
W 
P = 0.1  2 ⋅(1 cm ⋅2 cm )=
cm 
= 0.2 W
d=1 mm
W 
P = 0.1  2 ⋅(0.1 cm ⋅0.2 cm )=
cm 
= 2 mW
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Resistores de película:
La existencia de inhomogeneidades en el espesor de la película
puede dar lugar a la aparición de puntos débiles.
La elevada densidad de corriente que atraviesa esta región puede
provocar que la película se evapore.
Líneas de circulación de corriente:
En los resistores de película reales la densidad de corriente no es uniforme en toda la pista resistiva por lo que no todos
los “cuadros” contribuyen de igual forma al valor óhmico final del componente.
Resistores cilíndricos
Resistores para montaje superficial
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Resistores bobinados:
Realizados con hilos de aleaciones metálicas (Ni-Cr, Constantan, Ni-Cr-Fe-Al, Evanohm) con resistividades
del orden de 102 µΩ .cm.
Coeficientes de temperatura: 130 ppm/ºC (Ni-Cr) -±10 ppm/ºC (Constantan, Evanohm).
Diámetros típicos de hilo: 63 -10 µm
Resistores bobinados de potencia
Disipan hasta 250 W de potencia
Utilizan un soporte aislante capaz de soportar elevadas temperaturas: cerámicas (Alúmina, porcelana,
esteatita) sobre el que se arrolla el hili conductor.
El soporte puede ser macizo o hueco (mayor superficie de radiación de calor).
Los coeficientes de dilatación del núcleo y de los recubrimientos deben ser similares.
Resistores bobinados de precisión
Realizados con materiales de bajo coeficiente de temperatura.
Suelen sobredimensionarse para minimizar el calentamiento y reducir la variación con la temperatura.
Se utilizan esquemas de bobinado especial (en secciones, Ayrton-Perry) para minimizar la componente
inductiva parásita.
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Resistores de composición:
Representación esquemática
El elemento resistivo está constituido por un bloque (mezcla de carbono y resinas o partículas
metálicas metálicos y resinas). Los terminales pueden estar adheridos (casquillos) o embutidos
en el elemento resistivo. Son resistores de aplicación general.
De Carbono:
Muy utilizados históricamente.
Presentaban bajos valores de estabilidad
Coeficientes de temperatura de ±1200 ppm/ºC
Alto coeficiente de tensión.
El índice de ruido está relacionado con el contenido en carbón del material y modelado mediante la expresión:

 R  µV 
+
NI = 
2
log



  
1000   V 

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Resistores lineales: Cuadro comparativo.
Cuadro comparativo de las prestaciones de diferentes tipos de resistores
(Fuente: Philips Passive Components)
Elemento resistivo
Resistencia
Capacidad de
manejo de pulsos
Ruido
Precio
+++
+++
+++
Coeficiente de
temperatura
(ppm/K)
5-15
100
5000
Tira metálica
Hilo
Composición
(Carbón)
Película Metálica
Película carbón
Metal-glaze
Muy baja
Baja/Media
Media
++
+
-
0
0
Media
Media
Media/Alta
+
++
+/0
50-200
>300
200
+
0
0
+/-
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R. Ordinarios
R. Bobinados de
Potencia
R. Bobinados de
Precisión
R. Aglomerados
R. Especiales
R. de Capa
R. de Capa Metálica
R. para Tensiones
elevadas
R para Alta
Frecuencia
R. de valor elevado
¼W
½W
1W
2
4
8
16
32
64
128
250
500
1000 W
POTENCIA
100 kV
10 kV
1 kV
TENSIÓN
100 V
-1
10
-1
10
1
10
2
10
1k
10 k
2
10 k
1M
10 M
2
10 M
1G
10 G
2
10 G
RESISTENCIA
PROPIEDADES
Soportan temperaturas elevadas
Estables en función de la temperatura. No Inductivos
No Inductivos y sí Capacitivos. Soportan elevadas
sobrecargas.
Resistencia independiente de V y f. No Capacitivos.
Estables en el tiempo.
No utilizables en alta frcuencia.
30MHz → 10000MHz
Soportan hasta 2 KW si están enfriados por agua.
Para impedancias de entrada en aparatos de medida.
CLASE
TIPO
Carbón
Carbón
aglomerado o
de
composición
Carbón
Capa de
carbón
PRINCIPIO DE
FABRICACIÓN
GAMA DE
POTENCIAS
(W)
GAMA DE
VALORES
(Ω)
Masas de carbón en polvo
y aislante prensada
¼
½
1
2
10-10M
3,3-22M
10-22M
220-22M
Sin
ajuste
½
1
Con
ajuste
espilado
Capa de
carbón
cristalizado
GAMA DE
TOLERANCIAS
(± %)
RUIDO
(µV/V)
Vmax
COEF.
TEMPERATURA
(% ºC)
TEMP. MAXIMA
DE
SUPERFICIE
5%,10%
20%
<20
150V
250V
500V
500V
-0,4 %
-2 %
150 ºC
3,3-22M
10-10M
5%-10%
-
<2
300V
450V
-0,2 %
-0,5 %
150 ºC
1/8
¼
½
1
2
10-330K
1-1M
1-22M
3,3-22M
10-22M
normal
2%-5%-10%
envejecidas
0,5%-1%-2%
<2
150V
250V
500V
750V
750V
-0,2 %
-0,5 %
150 ºC
Metálica
Capa
Capa de níquel y cromo
aleados
¼
½
1
1-1M
0,47-1,5M
1-4,7M
0,1%, 0,5%
1%, 2%
<0,3
200V
300V
500V
-0,1 %
+0,1 %
175 ºC
Metálica
Metal
precioso
Capa de oro y platino
aleados
¼
½
1
0,33-220K
0,5%, 1%
<0,1
-
+0,25 %
+0,35 %
300 ºC
Metálicas
Óxido
metálico
Capa de óxido de estaño
-
10-1M
1%, 2%, 5%
-
-0,4 %
+0,4 %
250 ºC
Bobina de hilo resistivo
sobre tubo cerámico o
fibra de vidrio
de rabillos
1W → 30W
de bridas
5W → 3KW
-
-0,1 %
+0,1%
400 ºC
Bobinadas
0,5-2
0,1-22K
2%, 5%, 10%
0,1-1M
<0,1
Resistores especiales.
Alta/Super alta precisión:
Normalmente fabricados en película metálica. Elevada estabilidad a largo plazo. Coeficientes de temperatura
de 5 ppm/ºK. Utilizados para calibración e instrumentación.
Resistores Cerohm:
Utilizados para interconectar elementos dentro de un circuito. Permiten corregir algunos fallos de diseño.
Arrays de resistores:
Configurados de diferentes formas con o sin terminales comunes.
Utilizados como resistores de “Pull-up”/”Pull-down”, excitación de diodos LED, terminadores...
Fusibles:
Para protección de circuitos. Valores óhmicos bajos. Son no-inflamables.
Ajustables:
Resistores de película a los que no se les ha realizado el espiralado para definir su valor óhmico. El usuario
puede ajustarlo utilizando la herramienta adecuada.
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