Los materiales y técnicas empleados en la fabricación de ... - Oretano
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Resistores. Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
<strong>Los</strong> <strong>materiales</strong> y <strong>técnicas</strong> <strong>empleados</strong> <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>fabricación</strong> <strong>de</strong><br />
compon<strong>en</strong>tes son muy diversos, lo que da lugar a <strong>la</strong><br />
exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> compon<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> características muy diversas.<br />
La elección <strong>de</strong> un compon<strong>en</strong>te, y <strong>en</strong> particu<strong>la</strong>r <strong>de</strong> una<br />
resist<strong>en</strong>cia, a<strong>de</strong>cuado para una aplicación específica se hará<br />
<strong>en</strong> función <strong>de</strong> sus características. Veamos algunas <strong>de</strong> el<strong>la</strong>s:<br />
• Valor nominal, R n : Es el valor esperado a temperatura<br />
ambi<strong>en</strong>te (25 º C). Este valor, normalm<strong>en</strong>te, vi<strong>en</strong>e marcado <strong>en</strong><br />
el cuerpo <strong>de</strong>l compon<strong>en</strong>te mediante un código.
Resistores. Características<br />
Código <strong>de</strong> marcado<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
Es el código con el que se regu<strong>la</strong> el marcado <strong>de</strong> el valor nominal y tolerancia para resist<strong>en</strong>cias fijas <strong>de</strong><br />
carbón y metálicas <strong>de</strong> capa fundam<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te. Informa <strong>de</strong>l valor nominal <strong>de</strong> <strong>la</strong> resist<strong>en</strong>cia, pero no <strong>de</strong>l<br />
valor real, que se situará d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> un marg<strong>en</strong> según el valor <strong>de</strong> <strong>la</strong> tolerancia<br />
Código <strong>de</strong> colores para cuatro bandas<br />
http://www.info-ab.uclm.es/<strong>la</strong>belec/So<strong>la</strong>r/Compon<strong>en</strong>tes/IDENTIFICACION.htm
Resistores. Características<br />
Código <strong>de</strong> marcado<br />
Código <strong>de</strong> colores para cinco bandas<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
http://www.info-ab.uclm.es/<strong>la</strong>belec/So<strong>la</strong>r/Compon<strong>en</strong>tes/IDENTIFICACION.htm
Resistores. Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
Código <strong>de</strong> marcado http://www.info-ab.uclm.es/<strong>la</strong>belec/So<strong>la</strong>r/Compon<strong>en</strong>tes/IDENTIFICACION.htm
Resistores. Características<br />
Series <strong>de</strong> valores<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
<strong>Los</strong> valores comerciales sigu<strong>en</strong> <strong>la</strong>s series normalizadas, E6<br />
(seis valores significativos), E12 (12 valores significativos)<br />
etc. si<strong>en</strong>do múltiplos y submúltiplos <strong>de</strong> diez <strong>de</strong> los números<br />
significativos.<br />
Ejemplo: Si <strong>en</strong> <strong>la</strong> serie E24 aparece el número 1, podremos<br />
t<strong>en</strong>er valores 1, 10,100, 1000,.....10 6 y 0.1, 0.01 óhmios<br />
El sistema <strong>de</strong> valores normalizados se obti<strong>en</strong>e <strong>de</strong> <strong>la</strong> expresión:<br />
Ri<br />
<br />
<strong>Los</strong> valores <strong>de</strong> k indican <strong>la</strong> serie.<br />
Cada serie ti<strong>en</strong>e k valores.<br />
10 i 1,..., k 1<br />
1 i<br />
k
Resistores. Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
• Valor real: Es el valor que ti<strong>en</strong>e cada resist<strong>en</strong>cia y <strong>la</strong> forma <strong>de</strong><br />
averiguarlo es midi<strong>en</strong>do.<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
•Tolerancia: Dada <strong>la</strong> dificultad <strong>de</strong> obt<strong>en</strong>er valores exactos obliga a<br />
establecer valores <strong>de</strong> tolerancia, d<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> los cuales <strong>de</strong>berá mant<strong>en</strong>erse<br />
el valor real.<br />
La complejidad <strong>de</strong>l modo <strong>de</strong> <strong>fabricación</strong> influye <strong>en</strong> <strong>la</strong> tolerancia. A mayor complejidad<br />
m<strong>en</strong>or tolerancia.<br />
El número <strong>de</strong> valores óhmicos que se fabrican está agrupado <strong>en</strong> función <strong>de</strong> <strong>la</strong> tolerancia.<br />
Cada serie va asociada a una tolerancia:
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong> carbón<br />
Constitución<br />
•Cilindro cerámico recubierto por<br />
una pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong> carbón<br />
•El valor óhmico se ajusta<br />
mediante un proceso <strong>de</strong><br />
espira<strong>la</strong>do <strong>de</strong> <strong>la</strong> pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong><br />
carbón<br />
•<strong>Los</strong> terminales se colocan<br />
mediante cazoletas ajustadas a<br />
presión<br />
•El marcado se realiza igual que <strong>en</strong><br />
caso <strong>de</strong> los aglomerados<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong> carbón<br />
Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• No soportan fuertes sobrecargas por <strong>la</strong> fragilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />
pelícu<strong>la</strong><br />
• Valores óhmicos <strong>de</strong> 1 a 100 M<br />
• Tolerancias compr<strong>en</strong>didas <strong>en</strong>tre el 0.5 % y el 10 %<br />
• Pot<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> 1/8 W a 6 W<br />
• T<strong>en</strong>siones máximas <strong>de</strong> hasta 1 KV<br />
• Coefici<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> temperatura compr<strong>en</strong>didos <strong>en</strong>tre –0.2 y<br />
-0.5 % / ºC
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong> carbón<br />
Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• Temperaturas <strong>de</strong> funcionami<strong>en</strong>to <strong>en</strong>tre –55 y 125 ºC<br />
• Estabilida<strong>de</strong>s inferiores al 2 %<br />
• Nivel <strong>de</strong> ruido (< 7 V/V)<br />
• Efecto capacitivo <strong>de</strong> 0.1 pF, disminuy<strong>en</strong>do el valor óhmico<br />
con <strong>la</strong> frecu<strong>en</strong>cia
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Constitución<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
• Cuerpo <strong>de</strong> vidrio o cerámica sobre el que se<br />
<strong>de</strong>posita una fina pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong> metal, óxidos<br />
metálicos o aleación.<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• El valor óhmico se fija mediante un proceso <strong>de</strong><br />
espira<strong>la</strong>do simi<strong>la</strong>r al utilizado <strong>en</strong> <strong>la</strong> <strong>fabricación</strong> <strong>de</strong><br />
resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong> carbón.<br />
• En el proceso <strong>de</strong> marcado se utilizan cinco barras<br />
<strong>de</strong> colores.
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• Valores óhmicos <strong>de</strong> 10 a 4.3 M (óxidos) y <strong>de</strong> 1 y<br />
100 M(metales y aleaciones)<br />
• Tolerancias compr<strong>en</strong>didas <strong>en</strong>tre el 0.1 % y el 2 %<br />
• Pot<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> 1/8 W a 4 W<br />
• T<strong>en</strong>siones máximas <strong>de</strong> hasta 10 KV
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Características<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• Coefici<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> temperatura compr<strong>en</strong>didos <strong>en</strong>tre –<br />
0.1 y 0.1 % / ºC<br />
• Temperatura máxima <strong>de</strong> funcionami<strong>en</strong>to 200 ºC<br />
• Estabilida<strong>de</strong>s compr<strong>en</strong>didas <strong>en</strong>tre 0.1 y 2 %<br />
• Nivel <strong>de</strong> ruido (< 0.3 V/V)
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Tipos<br />
• De óxidos metálicos<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
• De pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong>lgada (Thin-Film)<br />
• De pelícu<strong>la</strong> gruesa (Thick-Film)<br />
• Bulk-Metal<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
De óxidos metálicos<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
Capa <strong>de</strong> óxido <strong>de</strong> estaño y <strong>de</strong> antimonio, <strong>de</strong><br />
espesor compr<strong>en</strong>dido <strong>en</strong>tre 0.01 y 0.5 m
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
De pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong>lgada (Thin-Film)<br />
Ajuste óhmico mediante láser o fotogravado<br />
• Metales preciosos: Au, Pt, Pd, ..<br />
•Metales Refractarios: Mo, W, Ta, Nb<br />
•Metales inoxidables: Cr, Ti, Ni<br />
•Aleaciones: Ni-Cr<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
Hay mo<strong>de</strong>los cilíndricos,<br />
p<strong>la</strong>nos, <strong>en</strong> chip, etc..
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
De pelícu<strong>la</strong> gruesa (Thick-Film)<br />
Ajuste óhmico mediante el método <strong>de</strong>l cuadrado,<br />
por láser chorro <strong>de</strong> ar<strong>en</strong>a<br />
Rc= / e<br />
• Mezc<strong>la</strong> <strong>de</strong> polvo <strong>de</strong> vidrio y metales preciosos<br />
• Soporte: Alumina<br />
• Cal<strong>en</strong>tami<strong>en</strong>to y fusión <strong>de</strong>l vidrio<br />
R= Rc.n<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes
Resistores <strong>de</strong> pelícu<strong>la</strong> metálica<br />
Bulk-Metal<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Ajuste óhmico mediante <strong>técnicas</strong> fotolitográficas<br />
Milimetrado<br />
• Hoja metálica gruesa<br />
• Soporte: p<strong>la</strong>ca <strong>de</strong> vidrio<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• Con el “milimetrado” se ajustan valores óhmicos<br />
con tolerancias hasta <strong>de</strong> 0.005 %
Resistores bobinados<br />
Constitución<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• Hilo o cinta <strong>de</strong> material resistivo (metal o aleación)<br />
bobinado sobre un cilindro <strong>de</strong> cerámica<br />
• El valor óhmico se fija según <strong>la</strong> longitud (L) y <strong>la</strong><br />
sección (A) <strong>de</strong>l material empleado<br />
R = .L /A<br />
• Se suel<strong>en</strong> utilizar aleaciones para conseguir<br />
elevadas resistivida<strong>de</strong>s y bajos coefici<strong>en</strong>tes <strong>de</strong><br />
temperaturas. La más usada <strong>en</strong> pot<strong>en</strong>cia y<br />
precisión es Ni-Cr (80-20)
Resistores bobinados <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
• Se utilizan <strong>en</strong> circuitos <strong>de</strong> alim<strong>en</strong>tación como<br />
divisores <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sión<br />
• Su constitución es robusta; <strong>de</strong>b<strong>en</strong> soportar<br />
corri<strong>en</strong>tes elevadas sin variaciones estructurales<br />
Como soporte se vi<strong>en</strong>e usando aluminio aglomerado, <strong>en</strong> vez <strong>de</strong> cerámica, por<br />
su alta conductividad térmica, lo que permite mejorar <strong>la</strong> disipación <strong>de</strong>l calor<br />
Para el recubrimi<strong>en</strong>to se usa pintura cocida al horno, cem<strong>en</strong>to o un vitrificado<br />
(soportan temperaturas <strong>de</strong> 125 ºC, 260 ºC y 400 ºC, respectivam<strong>en</strong>te)<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes
Resistores bobinados <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia<br />
Características:<br />
• Valores óhmicos <strong>de</strong> 1 a 180 K<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• Tolerancias compr<strong>en</strong>didas <strong>en</strong>tre el 0.5 % y el 10 %<br />
• Pot<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> 1 W a 500 W<br />
• T<strong>en</strong>siones máximas <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> su longitud: 7<br />
V/mm para <strong>de</strong>snudos y pintados, y 12 V/mm para los<br />
pintados
Resistores bobinados <strong>de</strong> pot<strong>en</strong>cia<br />
Características:<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
•Coefici<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> temperatura compr<strong>en</strong>didos <strong>en</strong>tre –<br />
0.1 y 0.1 % / ºC<br />
•Temperatura máxima <strong>de</strong> funcionami<strong>en</strong>to<br />
<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l recubrimi<strong>en</strong>to (hasta 400 ºC)<br />
•Estabilida<strong>de</strong>s inferiores al 5 %<br />
•Nivel <strong>de</strong> ruido prácticam<strong>en</strong>te <strong>de</strong>spreciable<br />
•Elevado efecto inductivo. Se suel<strong>en</strong> usar <strong>en</strong><br />
aplicaciones <strong>de</strong> continua y baja frecu<strong>en</strong>cia
Resistores bobinados <strong>de</strong> precisión<br />
Constitución<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
Se emplean <strong>materiales</strong> con elevada resistividad y gran<br />
estabilidad con <strong>la</strong> temperatura<br />
Soporte vidrio, recubierto <strong>de</strong> baquelita y salidas axiales<br />
P<strong>la</strong>no con salidas radiales<br />
Mol<strong>de</strong>ado plástico con salidas radiales<br />
Tubo <strong>de</strong> aluminio o silicona, con salidas axiales
Resistores bobinados <strong>de</strong> precisión<br />
No inductivos<br />
Hilos paralelos<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
Ayrtón Perry
Resistores bobinados <strong>de</strong> precisión<br />
Características:<br />
• Valores óhmicos <strong>de</strong> 0.1 a 1 M<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
• Tolerancias compr<strong>en</strong>didas <strong>en</strong>tre el 0.1 % y el 1 %<br />
• Pot<strong>en</strong>cias <strong>de</strong> 1/8 W a 8 W<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes<br />
• T<strong>en</strong>siones máximas <strong>de</strong> 15 V a 2.000 V, según el valor<br />
nominal
Resistores bobinados <strong>de</strong> precisión<br />
Características:<br />
Tecnología Electrónica<br />
Capítulo<br />
•Coefici<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> temperatura muy bajos<br />
•Temperatura máxima 105 ºC<br />
•Estabilidad absoluta<br />
•Nivel <strong>de</strong> ruido <strong>de</strong>spreciable<br />
Capítulo 1. Compon<strong>en</strong>tes