Пример 2.13. Источник электропитания способен отдать в нагрузку ток 500 мА. Реально он отдает ток 300 мА для питания усилителя мощности, 50 мА - для питания предусилителя и 20 мА для питания индикаторного светодиода. Какой суммарный ток реально отбирается от источника? Какой еще ток он мог бы отдать?

На рис. 2.10 приведена графическая иллюстрация этой задачи. Ток / направлен к узлу, поэтому он записывается со знаком +. Остальные токи направлены от узла, и им присваивается знак -. Сумма токов в узле равна нулю, поэтому справедливо выражение

ВХ -А-/2-/3 =0.

Ток, отбираемый от источника, / = Л +12 +/з = 300 + 50 + 20 = 370 мА, а ток, который источник еще мог бы отдать, 500-370= 130 мА.

Пример 2.14. На рис. 2.11 показана часть схемы питания портативного радиоприемника. Рассчитайте требуемое сопротивление резистора r и полный ток ig, отбираемый от батареи.

Сумма токов в узле равна нулю, поэтому

/-Л-/,-/ = 0,

jg = ji + /2 + = 50+ 10+ 10= 70мА.

в соответствии с выбранным направлением обхода контура запишем уравнение для напряжений в виде

Е-и = и, т.е. и = 9-4.7 = 4,3 В.

/,=50мА

£=SB

Рис. 2.10. Кпримсру 2.13

Рис. 2.11. Кпримеру 2.14

Через резистор Л течет ток i2 ~ 20 мА, поэтому и 4,3

20-10

215 Ом.

Следовательно, можно выбрать ближайший стандартный номинал сопротивления 220 Ом.

Подстроечные резисторы

Подстроечные резисторы позволяют настраивать электронные схемы не прибегая к многократным заменам, связанным с подбором резистора с фиксированным сопротивлением. Эти приборы могут иметь корпуса с открытой или полностью закрытой угольной дорожкой, а также полностью закрытые корпуса с многооборотной регулировкой и дорожкой на основе кермета. Основные характеристики подстроечных резисторов приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6. Характеристики подстроечных резисторов

Типы подстроечных резисторов

Открытые и закрытые угольные подстроечные резисторы находят широкое применение, а закрытые и многооборотные на основе кермета резисторы используются в мапосигнальных услиителях и измерительной аппаратуре.

Перематые резисторы

Как и подстроечные, переменные сопротивления выпускаются в разном оформлении. Наиболее часто встречаются варианты с угольной дорожкой и проволочные потенциометры (трехвыводные переменные резисторы). Угольные потенциометры изменяют сопротивление либо по линейному, либо по полупогарифмическому закону. Они могут иметь круглый или продолговатый корпус.

В регулирующих устройствах чаще встречаются переменные сопротивления с угольной дорожкой, соединенные в блоки из двух или трех корпусов с одной регулирующей осью. В табл. 2.7 отражены основные характеристики переменных резисторов.

Таблица Z 7. Характеристики переменных резисторов

Типы переменных резисторов

Параметр

Угольная дорожка

Мкогооборот-Кермет Проволснные иые прово-

лочные

Диапазон сопротивлений От 5 к Ом до 1 .МОм

Точность, % ±20

Мощность, Вт 0.25 Температурный 500

коэффициент

Стабильность Плохая

Шумовые свойства Плохие

Диапазон изменения От -10

температуры окружаю- До +70 щей среды, С

От 10 Ом до 1 МОм ±10 1-5 ±150

Хорошая Хорошие Ог -40 до+85

ОгЮОм

до 100 кОм

±5

Хорошая Хорошие Ог-20 до +100

Ог 100 Ом до 100 кОм ±5

1,5-3 +50

Хорошая Хорошие Ог-55 до+125

Резисторы с угольной дорожкой находят широкие области применения, а резисторы второго и третьего типов используются в источниках питания, испытательном и измерительном оборудовании. Проволочные миогооборогиые резисторы применяются в измерительном и испытательном оборудовании.

Небольшие замешния и советы

Избегайте использования подстроечных резисторов с открытой угольной дорожкой. Они обычно сильно шумят и ненадежны. Лучше всего компоненты на основе кермета.

Переменные резисторы с угольной дорожкой также очень шумят и к тому же дорожка быстро портится. Поэтому их нельзя применять в ответственной аппаратуре. 30

В регуляторах громкости звуковоспроизводящей аппаратуры используйте потенциометры с логарифмическим законом регулирования.

Не применяйте регуляторы с угольной дорожкой в источниках электропитания для регулирования выходного напряжения. Из-за несовершенства дорожки возможно мгновенное появление полного выходного напряжения на нагрузке.

Термисторы и варисторы

В отличие от обычных резисторов сопротивление термистора сильно зависит от температуры. Поэтому существуют два типа термисторов: с отрицательным (ОГК) и положительным теьтературным коэффициентом (НТК). Типичные ОТК-термисторы в диапазоне температур от 25 до 100 °С изменяют сопротивление от нескольких сот (или тысяч) ом, до нескольких десятков (или сот) ом (рис. 2.12). ПТК-тер-мисторы обычно очень мало изменяют свое сопротивление в диапазоне температур от О до 75 °С, сохраняя его на уровне примерно 100 Ом. Начиная с температуры 80 ° С их сопротивление начинает быстро расти до значений порядка 10 кОм при 120 С (рис. 2.13).

Сопротивление

Сопротивление

Температура

Рис. 2.12. Зависимость сопротивления ОТК.аермистора от температуры

Температура.

Рис. 2.13. Зависимость сопротивления ПТК-Термисгора от температуры

Типичной областью применения ПТК-термисторов является защита от сверхтоков. При значениях тока, не превышающих допустимые, нагрев термистора незначителен и сопротивление его мало. В случае, если ток превьоиает допустимое значение, нагрев термистора усиливается и сопротивление быстро растет, ограничивая ток. Термистор сопротивлением 25 Ом при 25 °С имеет ток покоя порядка 8 мА, а ток, соответствующий быстрому росту сопротивления, порядка 200 мА.

Резисторы, сопротивление которых уменьшается при возрастании напряжения, называются варисторами (рис. 2.14). Варисторы обычно Применяются для подавления роста и всплесков напряжения, возникающих, например, при коммутации индуктивной нагрузки. В табл. 2.8 приведены характеристики варисторов.

Рис. 2-14. Изменение тока в резисторе, сопро-т-ивленае которого зависит от напряже>1ия

Напряжение

Таблица 2.8. Характеристики варисторов

г) температурный коэффициент е.мкости (зависимость емкости конденсатора от температуры окружающей среды);

д) стабильность конденсатора;

е) ток утечки диэлектрика при номинальном напряжении и данной температуре. (Может быть указано сопротивление диэлектрика конденсатора.)

В табл. 2.9-2.11 приведены основные характеристики конденсаторов различных типов.

Таблица 2.9. Характеристики керамических, злектролитических конденсаторов и конденсаторов иа основе металлизированной пленки

Конденсаторы

Конденсаторы являются средством накопления электрической энергии В электрическом поле. Типичными областями их применения являются сглаживающие фильтры в источниках электропитания, цепи межкаскадной связи в усилителях неременных сигналов, фильтрация помех, возникающих на шинах электропитания электронной aiuiapa-туры.итд.

Электрические характеристики конденсатора определяются его конструкцией и свойствами используемых материалов. При выборе конденсатора для конкретного устройства нужно учитьтвать следующие обстоятельства:

а) требуемое значение емкости (мкФ, нФ, пФ);

б) рабочее напряжение (то максимальное значение напряжения, при котором конденсатор может работать длительно без изменения своих параметров);

в) требуемую точность (возможный разброс значений емкости кон денсатора);

Таблица 2.10. Характеристики слюдяных конденсаторов и конденсаторов иа основе полиэстера и полипропилена

Тнп конденсатора