Lineárne súčiastky elektronických obvodov

Rezistory:

Sú elektronické súčiastky, ktoré kladú prietoku prúdu odpor určitej veľkosti. Označujeme ich symbolom a písmenom R, základná jednotka je OHM - [Ω] K charakteristickým vlastnostiam rezistorov patrí:

1. Menovitý odpor rezistorov
2. Tolerancia menovitého odporu rezistora
3. Menovité zaťaženie rezistorov
4. Prevádzkové zaťaženie rezistorov
5. Najväčšie dovolené napätie

Označovanie rezistorov:

Ak sú rezistory väčších rozmerov označujú sa číslami a písmenami, Jednoduché je označovanie odporov v rozsahu od 1 W do 820 W : na rezistore napísaná číslica udáva jeho odpor v ohmoch. Toto označenie sa niekedy doplňuje písmenom R (rezistor). Odpor 2 W bude teda označený 2 R (alebo iba 2), rezistor s odporom 22W bude označený 22 R (alebo 22).Označenie R sa pritom používa ako desatinná čiarka, takže označenie 2R2 znamená odpor 2,2 W . Doteraz sa používa aj staršie značenie, pri ktorom sa pre jednotky odporu používa písmeno j, napríklad 5j6 = 5R6 = 5,6 W. Nasledujúce veľké písmeno určuje dovolenú odchýlku v %. Niekedy je pre lepšiu prehľadnosť oddelené lomítkom, to je šikmou zlomkovou čiarou.

Značenie na rezistore:

- 2R/J teda znamená 2 W ±5%,

- 2R2/K znamená 2,2 ±20%,

- 220 R/N znamená 220 W ±30%.

Pri väčších odporov by v označení bolo veľa núl a označení by bolo neprehľadné. Preto sa pri označovaní používajú predpony, známe z matematiky a fyziky. Pre odpory rádov tisícok sa používa predpona kilo- , skráti sa na k. Odpor 1 k potom znamená 1000 ?, 22k potom 22000 ? Označenie k sa pritom tiež používa namiesto desatinnej čiarky, takže označenie 6k8 = 6,8kW = 6800 W, taktiež 3k3 = 3,3 kW = 3300 W. Pre odpory rádov miliónov sa používa predpona mega- ,skrátená na M. Taktiež toto označenie sa používa namiesto desatinnej čiarky. Odpor označený 1M teda bude mať hodnotu odporu 1 000 000 W, odpor 1M2 má odpor 1 200 000, 22M bude 22 000 000 W. Pri rezistoroch, ktoré majú malé geometrické rozmery, nie je možné vytlačiť všetky požadované údaje. K označeniu odporu sa preto používa systém farebných kódov, natlačených na teliesko rezistora.

Rozdelenie rezistorov:

Môže byť s viacerých hľadísk, napríklad: 1.Podľa konštrukčného vyhotovenia: *rezistory dvoma vývodmi ( pevné a nastaviteľné)

*rezistory s viac ako dvoma vývodmi ( rezistory s odbočkami a potenciometre)

2.Podľa technologického vyhotovenia: *vrstvové (odporový materiál v tvare vrstvy)

*drôtové (navinuté odporovým drôtom)

Pevné vrstvové rezistory sa skladajú - z keramického nosného telieska, obyčajne tvaru valca a vývodov. Na povrchu je nanesená odporová vrstva. Podľa druhu nanesenej vrstvy poznáme dva základné druhy:

1. uhlíkové (odporový materiál je uhlík s vhodným plnivom)
2. metalizované ( odporová vrstva je vytvorená z oxidov kovov alebo zliatin). Vývody tvoria pocínované drôty, ktoré sú v pozdĺžnom smere privarené na kovové čiapočky, nalisované na konce keramického telieska. Povrch rezistorov sa chráni špeciálnymi lakmi alebo smaltmi, prípadne zalisovaním do plastu.

Drôtové rezistory sa vyrábajú navinutím odporového drôtu na nosné teliesko tvaru valca alebo rúrky. Konce odporového drôtu sú privarené na vývody. Povrch sa chráni vrstvou špeciálneho tmelu alebo smaltu, ktorý odoláva teplotám až niekoľko sto stupňov Celzia. Všetky bežné drôtové rezistory majú pomerne veľkú indukčnosť, preto sú vhodné na použitie v obvodoch s veľmi nízkou frekvenciou. Rezistory s viac ako dvoma vývodmi - pracujú ako napäťové deliče. Môžeme ich rozdeliť na dve skupiny: *deliče s pevným, resp. nastaviteľným deliacim pomerom, tzv. rezistory s odbočkou

*deliče s plynulo meniteľným deliacim pomerom, tzv. - potenciometre a odporové trimre

Potenciometre:

Potenciometre jednootáčkové- sú zložené z odporovej dráhy a bežca. Posúvanie bežca otočných potenciometrov sa robí otáčaním osky, s ktorou je spojený bežec. Otočné potenciometre sa vyrábajú jednoduché, dvojité a tandemové. Najdôležitejší je potenciometer s lineárnym priebehom (označuje sa písmenom N) a s logaritmickým priebehom (označuje sa písmenom G).

Trimre - odporové sa vyrábajú iba otočné, nastavuje sa na ňom požadovaná hodnota, nie je určený pre viacnásobné posúvanie polohy bežca.

Kondenzátory:

Kondenzátor- je elektronická pasívna dvojpólvá súčiastka, ktorej prevažujúca vlastnosť je jej elektrická kapacita. Označujeme ich symbolom a písmenom C, základná jednotka je FARAD - [F] K charakteristickým vlastnostiam kondenzátorov patrí:

1. Menovitá kapacita podobne ako pri rezistoroch rady menovitých hodnôt E6, E12 keramické s nízkym ε pF÷1nF keramické s vysokým ε 1nF÷100nF s plastickým dielektrikom 10pF÷10µF elektrolytické do mF
2. Prevádzkové napätie je najväčšie napätie, ktoré sa môže trvalo pripojiť na kondenzátor, pre MIM je to 10÷1000V ( MIM kondenzátory = kov-izolant-kov), pre MIE je to 1÷100V (MIE kondenzátory = kov-izolant-elektrolyt)
3. Izolačný odpor je odpor medzi elektródami kondenzátora, meraný jednosmerným napätím pri teplote + 20 °C. Tvorí ho odpor dielektrika a izolácie, ktorá obklopuje elektródy kondezátora.
4. Stratový činiteľ kondenzátora tg δ je mierou výkonových strát reálneho kondenzátora (odporom dielektrika a odporom prívodov, polarizáciou dielektrika, hysteréziou dielektrika, vyžarovaním), zodpovedá tangensu uhla medzi fázorom napätia ( prúdu ) reálneho a ideálneho kondenzátora.
5. Indukčnosť kondenzátora závisí od jeho konštrukcie, rozmerov a kapacity. Najväčšiu indukčnosť majú zvitkové kondenzátory a najmenšiu sľudové a keramické.

Rozdelenie kondenzátorov:

Vlastnosti kondenzátorov, a tým aj ich určenie pre aplikáciu v elektronických zariadeniach, vyplývajú predovšetkým z vlastností použitého materiálu dielektrika. Použitému dielektriku sa prevažne podriaďuje aj konštrukčné prevedenie kondenzátora. Základné triedenie kondenzátorov potom možno urobiť podľa:

1. Zodpovedajúceho konštrukčného usporiadania
2. Použitého materiálu dielektrika

Podľa konštrukcie:

• pevné; majú konštrukčnú kapacitu
• otočné; ich kapacita sa dá meniť v určitom rozsahu

Podľa použitia dielektrika:

• vzduchové; medzi kovovými kockami je vzduch,
• papierové; medzi elektródami z kovovej fólie je kondenzátorový papier 8 - 25 µm, využívajú sa v nízkofrekvenčnej (nf) technike,
• sľudové – dielektrikum je lístková sľuda, používajú sa vo vf technike,
• keramické – dielektrikum je keramické teliesko s vypálenou kovovou vrstvou, využívajú sa vo vf technike,
• sklené – dielektrikum je kalibrovaná sklená rúrka
• plastové
• polystyrénové
• polyesterové
• polyetylénové

Elektrolytické – dielektrikum je vrstva oxidu, vznikne na Al doske pôsobením elektrolytu, ktorý tvorí druhú elektródu. Pri zapájaní kondenzátora treba dodržať polaritu!

Cievky:

Cievky -sú dvojpólové pasívne súčiastky konštruované tak, aby mali vlastnú indukčnosť L. Označujeme ich symbolom a písmenom L, základná jednotka je HENRY - [H]

Charakteristické vlastnosti cievky sú:

• Indukčnosť L cievky závisí od počtu závitov, ich geometrického usporiadania a od magnetických vlastností prostredia, v ktorom sa nachádzajú.
• Činiteľ akosti cievky - vyjadruje straty vzniknuté v cievke. Jedná sa o straty na ohmickom odpore cievky, straty vírivými prúdmi cievky, straty hysterézne v jadre, straty dielektrické a straty vyžarovaním.

Rozdelenie cievok:

Na rozdiel od rezistorov a kondenzátorov, cievky (výnimku tvoria odrušovacie a vysokofrekvenčné oddeľovacie tlmivky) nie sú štandardizované a výrobcovia elektronických súčiastok ich nevyrábajú vo veľkom. Štandardizované a hromadne vyrábané sú len komponenty vhodné pre konštrukciu bežných cievok, napr. jadrá, armatúry, kostričky a kryty.

Z konštrukčného hľadiska sú cievky tvorené drôtom, lankom, rúrkou, ktoré sú tvarované tak, aby vzájomná indukčnosť jednotlivých úsekov bola čo najväčšia. Vo väčšine prípadov sa vinutia cievok zhotovujú z izolovaných vodičov (meď, hliník). Medzi vrstvy vinutí sa vkladá prídavná izolácia z izolačného papiera.

Rozdelenie cievok:

Podľa použitia:

1. Cievky pre ladiace obvody a filtre, na ktoré sú kladené požiadavky teplotnej a dlhodobej stability.
2. Tlmivky sieťové nf alebo vf, ktoré majú brániť prechodu striedavej zložke prúdu (s frekvenciou f), alebo prúdovým impulzom vznikajúcim v obvode kladením induktívneho odporu X L . Vzhľadom na to, že induktívny odpor X L je tým väčší, čím väčšia je frekvencia striedavého prúdu, tak pre vysoké frekvencie vyhovujú tlmivky s nízkou indukčnosťou a pre nízke naopak s vysokou indukčnosťou.

Podľa veľkosti magnetickej permeability jadra:

1. Vzduchové, ktoré majú vysoký ohmický odpor drôtu, prípadne veľkú hmotnosť vzhľadom k veľkému počtu závitov potrebných k dosiahnutiu danej indukčnosti. Na druhej strane nehrozí presýtenie pri veľkom magnetickom toku a následný prudký pokles permeability.
2. S magnetickým jadrom umožňujúce dosiahnuť veľké hodnoty indukčnosti (napr. kruhové feritové jadro) s malým počtom závitov. Aby sa predišlo presýteniu jadro by malo mať vzduchovú medzeru.

Podľa pracovnej frekvencie:

1. Nízkofrekvenčné, medzi ktoré patria tlmivky, nf a sieťové transformátory.
2. Vysokofrekvenčné aplikované v obvodoch pre dlhé, stredné, krátke a veľmi krátke vlny.

Podľa druhu vinutia:

1. Cievky s vrstvovým vinutím, ktoré sú vinuté závit vedľa závitu v jednej alebo vo viacerých vrstvách.
2. Cievky s „bezkapacitným vinutím.
3. Cievky krížovo vinuté.
4. Cievky vinuté v sekciách.
5. Používajú sa ako súčasť ladiacich obvodov a filtrov, transformátorov elektrickej energie, na oddelenie striedavej zložky prúdu, v obvodoch číslicovej techniky a pod.