Resistores fijos 1

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Los Resistores

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Resistores fijos 1

  1. 1. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES •Resistencia Nominal •Temperatura Máxima de Funcionamiento •Tolerancia •Coeficiente de Temperatura •Coeficiente de Tensión •Características de Frecuencia •Potencia Nominal o Disipación Nominal •Resistencias de Aislamiento •Tensión Nominal •Nivel de Ruido de fondo •Tensión Máxima de Funcionamiento •Resistencia Crítica •Temperatura Nominal de •Fiabilidad Funcionamiento •Derivas 1
  2. 2. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Coeficiente de Tensión: Existe una ligera dependencia entre la variación de tensión aplicada a un conductor y la resistencia de este. ∆R ∆R Coef = R = ⋅106 ppm/V Ejemplo: ∆V R ⋅ ∆V Coef=-20 ppm/V ∆V=200V; R=100Ω; ∆R = -20·10-6·100·200 = -4·10-1 = 0,4 Ω Potencia Nominal o Disipación Nominal Potencia en vatios que el elemento puede disipar en régimen continuo sin sufrir deterioro, a la temperatura nominal de servicio. Los valores normalizados son 1/8, ¼, ½, 1, 2, 4, 8, 16, etc. En régimen variable, se debe cumplir que la potencia media disipada P m debe ser menor que la potencia nominal Pn. Tensión nominal Vn = Pn ⋅ Rn Se mide en continua 2
  3. 3. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Tensión Máxima de Funcionamiento: Vmax es la tensión continua o eficaz a 50 Hz, de la cual no se puede pasar en servicio continuado a la temperatura nominal de funcionamiento. El valor de pico para tensiones alternas aplicadas debe ser Vp≤ Vmax. Si la temperatura ambiente aumenta, se debe recalcular V max para no sobrepasar la potencia máxima que puede disipar el dispositivo. Posibles limitaciones: 1.- Potencia máxima aplicable: Vmax = Pmax ⋅ Rn Casos: •Si la señal varía rápidamente en comparación con la constante de tiempo térmica del resistor, V será la máxima tensión eficaz aplicable •Si la variación de señal es lenta en comparación con la constante de tiempo térmica del resistor V será la máxima tensión de pico aplicable. 3
  4. 4. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES 2.- Tensión nominal: Máxima tensión instantánea que se puede aplicar entre los terminales del componente sin provocar su ruptura dieléctrica. Depende del tamaño (mayor tensión nominal a mayor tamaño) y del tipo de resistor. En ambos casos se refiere a la máxima tensión aplicable en bornas del resistor. Para calcular la “máxima tensión del generador” debe resolverse el circuito. Temperatura Nominal de Funcionamiento: Es la temperatura ambiente a la cual se define la disipación nominal. Generalmente 25ºC. 4
  5. 5. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Temperatura Máxima de Funcionamiento: Es la temperatura ambiente máxima a la cual puede ser utilizado el resistor. Cuando la temperatura ambiente aumenta, es necesario disminuir la potencia nominal admisible (reduciendo el voltaje aplicado), con objeto de mantener la temperatura dentro de los límites admisibles, como consecuencia del equilibrio generación-disipación de calor: Equilibrio térmico: Paplicada = Pdisipada ⇒Tresistor = Cte. Potencia máxima aplicable en función de la Incremento de temperatura respecto a la del temperatura ambiente (“derating”) ambiente en función de la potencia aplicada. Tmax . − Tambiente ∆T = Rth ⋅ Pa Pmax = Rth 5
  6. 6. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Temperatura Máxima de FuncionamientoII (disipación de potencia): Ecuación general del gasto de potencia aplicada: Parte de la potencia se invierte en autocalentamiento (Joule) dTresistor (t ) 1 Pa = Cth ⋅ + ⋅ (Tresistor (t ) − Tambiente ) dt Rth Parte de la potencia se disipa en forma Constante de tiempo térmica: de calor. τ th = Rth ⋅ Cth Casos: T >> τth: V p2 La señal varía lentamente. El resistor “sigue” al valor instantáneo de potencia. Pa = La temperatura del resistor “sigue” a la variación de señal. R T << τ th: 2 Veff La señal varía rápidamente. El resistor “sigue” al valor medio de la potencia. Pa = La temperatura del resistor se estabiliza. R Otros: 6 Para conocer la temperatura del punto caliente debe resolverse la ecuación diferencial.
  7. 7. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Coeficiente de temperatura 1 ∂R Definición: α (T0 ) = ⋅ Unidades: [K-1] R (T0 ) ∂T T =T0 Si α es cte. R (T ) = Rn ⋅ [1 + α ⋅ ( T − Tn ) ] EJEMPLO: El fabricante representa el valor del coeficiente de temperatura (en ppm/K) en función del valor óhmico del componente para dos series deferentes en todo el rango de temperaturas de utilización. Especifica un valor de ± 200 ppm/K para RCO1 y de ± 50 ppm/K para la serie RCO2G 7
  8. 8. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Característica de frecuencia En altas frecuencias, debido al efecto pelicular, la resistencia de un conductor aumenta. Este aumento varia de unos componentes a otros. El comportamiento con la frecuencia se da por el fabricante de manera gráfica R = R(f) Variación de | Z|/R en función de f (Hz) Variación de la fase de |Z|/R en función de f (Hz) 8
  9. 9. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Resistencia de aislamiento Es la resistencia a la cual son aplicables los ensayos de resistencia de aislamiento y de rigidez eléctrica. Nivel de ruido de fondo Todos los resistores presentan en sus bornes una tensión parásita debida al efecto de ruido por agitación térmica. Se expresa en microvoltio por cada voltio aplicado en bornes del dispositivo. Se puede considerar como una fuente de voltaje de ruido: e = 4 KTBR 2 K =cte de Boltzman T = temperatura del ó como una fuente de corriente de ruido: i 2 = 4 KTB / R resistor en kelvin B = banda pasante de A efectos prácticos: Veff de ruido (volt ) = 7.4 ⋅10 −12 ⋅ RT∆f frecuencias R = Resistencia en ohmios El fabricante lo caracteriza mediante el “Indice de Ruido” Indice de Ruido (NI) = 20 log10 (Voltaje de ruido(m V)/Voltaje c.c. (V)) Importante para: Valores elevados de resistencia Tensiones continuas elevadas Circuitos con alta ganacia (niveles de entrada muy bajos) Aplicaciones en frecuencias de audio(zumbidos) 9
  10. 10. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Resistencia crítica Se puede definir como el valor de la resistencia que, utilizada a su potencia nominal, provoca una caída de tensión igual a la tensión máxima en bornes, admisible para cada modelo. Dicho de otra manera, es el valor óhmico de una serie en el que, a temperatura ambiente, coinciden las limitaciones por potencia disipada y por tensión nominal. Por debajo de un cierto valor de la resistencia, denominada crítica, el empleo de dicho componente está limitado por la potencia máxima: Vn2 Pn = U n = Pn ⋅ Rn Rn 10
  11. 11. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES ∆R Derivas y estabilidad deriva = R La deriva puede ser producida por degradación ambiental u operativa por almacenamientos prolongados o por el propio funcionamiento. (ver tema de tolerancias). Se dice que un resistor es estable cuando, tras un periodo largo de almacenamiento, su valor queda aproximadamente igual al que tenía originalmente. Esta variación depende del modelo y de la tecnología de fabricación. Algunos ejemplos: EFECTO DE LA TEMPERATURA-DURACIÓN DE LA SOLDADURA: Variación relativa de resistencia (%) después de soldar los resistores durante 10 s a 260ºC mediante inmersión completa (Philips Passive Components). 11
  12. 12. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Algunos ejemplos: ENSAYOS CLIMÁTICOS: TEMPERATURA AMBIENTE-HUMEDAD Variación relativa de resistencia (%) después de estar 56 días (a 40ºC , humedad relativa del 90-95%) disipando la potencia nominal (Philips Passive Components). 12
  13. 13. TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA RESISTORES LINEALES FIJOS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES Algunos ejemplos: MÁXIMA TEMPERATURA DEL COMPONENTE Variación relativa de resistencia (%) después de estar 1000 horas a 70ºC de temperatura ambiente disipando la potencia nominal (Philips Passive Components). 13

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