Stejně jako mnoho elektronických součástek mají rezistory mnoho tvarů, velikostí, kapacit a typů. Existují také rozdíly v typických hodnotách pro šum rezistoru, tolerance, jmenovitý výkon, teplotní koeficient, napěťový koeficient, frekvenční odezvu, velikost a spolehlivost. Některé rezistory jsou v některých aplikacích ideální a v jiných jsou zdrojem problémů s nočními můrami.
V této příručce se podíváme na typy rezistorů a příslušný případ použití pro každý z nich.
Rezistory s uhlíkovým složením
Rezistory s uhlíkovým složením bývaly nejběžnějším typem rezistoru kvůli nízké ceně a spolehlivosti. Rezistory s uhlíkovou kompozicí používají pevný blok materiálu vyrobený z uhlíkového prášku, izolační keramiku a pojivový materiál. Odpor je řízen změnou poměru uhlíku k výplňovým materiálům.
Složení uhlíku v rezistoru je ovlivněno podmínkami prostředí, zejména vlhkostí. V průběhu času má tendenci měnit odpor. Z tohoto důvodu mají rezistory z uhlíkové kompozice špatnou toleranci odporu, typicky pouze 5 procent. Rezistory s uhlíkovým složením jsou také omezeny na jmenovitý výkon do 1 wattu. Na rozdíl od jejich špatných tolerancí a nízkého výkonu mají rezistory z uhlíkové kompozice dobrou frekvenční odezvu, díky čemuž jsou životaschopné pro vysokofrekvenční aplikace.
Rezistory s uhlíkovou fólií
Rezistory s uhlíkovou vrstvou používají tenkou vrstvu uhlíku na horní části izolační tyče, která je vyříznuta tak, aby vytvořila úzkou, dlouhou odporovou dráhu. Řízením délky dráhy a její šířky lze přesně řídit odpor s tolerancemi až 1 procenta.
Celkově jsou schopnosti rezistoru s uhlíkovou vrstvou lepší než rezistoru s uhlíkovou kompozicí, s výkonem až 5 wattů a vylepšenou stabilitou. Frekvenční odezva je však horší kvůli indukčnosti a kapacitě způsobené odporovou cestou vyříznutou do fólie.
Kovové filmové rezistory
Jedním z běžných typů axiálních rezistorů, které se dnes používají, jsou rezistory s kovovou vrstvou. Podobná konstrukce jako u rezistorů s uhlíkovou vrstvou, hlavní rozdíl vyplývá z použití kovové slitiny jako odporového materiálu spíše než uhlíku.
Slitina kovu, typicky slitina niklu a chrómu, poskytuje užší tolerance odporu než rezistory s uhlíkovou vrstvou s tolerancemi až 0,01 procenta. Kovové filmové rezistory jsou k dispozici až do 35 wattů. Možnosti odporu se však začínají snižovat nad 1 nebo 2 watty.
Kovové filmové rezistory mají nízkou hlučnost. Tyto rezistory jsou stabilní s malou změnou odporu vlivem teploty a použitého napětí.
Tlusté filmové rezistory
Tlustovrstvé rezistory se staly populárními v 70. letech 20. století a dodnes jsou běžnými rezistory pro povrchovou montáž. Ty se vyrábějí sítotiskem za použití vodivého kompozitu ze směsi keramiky a skla suspendovaného v kapalině. Poté, co byl rezistor vytištěn sítotiskem, je vypálen při vysokých teplotách, aby se odstranila kapalina a došlo k roztavení kompozitu keramiky a skla.
Zpočátku měly tlustovrstvé rezistory špatné tolerance. Dnes jsou k dispozici s tolerancí pouhých 0,1 procenta v balíčcích, které zvládnou až 250 wattů. Silnovrstvé rezistory mají vysokoteplotní koeficient, přičemž změna teploty o 100 stupňů Celsia vede ke změně odporu až o 2,5 procenta.
Tenkovrstvé rezistory
Tenkovrstvé rezistory, které se vypůjčují z polovodičových procesů, se vyrábějí procesem vakuového nanášení zvaným naprašování. Naprašováním se rozumí tenká vrstva vodivého materiálu, která se nanáší na izolační substrát. Tato tenká vrstva je fotoleptaná, aby vytvořila odporový vzor.
Přesnou kontrolou množství naneseného materiálu a odporového vzoru lze u tenkovrstvých rezistorů dosáhnout tolerancí až 0,01 procenta. Tenkovrstvé rezistory jsou omezeny na asi 2,5 wattu a nižším napětím než jiné typy rezistorů, ale jsou stabilními rezistory. Cena za přesnost tenkovrstvých rezistorů je obvykle dvojnásobná než cena tlustovrstvých rezistorů.
Drátové rezistory
Nejvyšší výkon a nejpřesnější odpory jsou drátové odpory, které jsou jen zřídka vysoce výkonné a zároveň přesné. Drátové rezistory se vyrábějí obalením vysoce odolného drátu, obvykle slitiny niklu a chrómu, kolem keramické cívky. Změnou průměru, délky, slitiny drátu a vzoru ovinutí lze vlastnosti drátového odporu přizpůsobit aplikaci.
Tolerance odporu jsou u přesných drátových rezistorů až 0,005 procenta a lze je nalézt u jmenovitých výkonů až do přibližně 50 wattů. Silové drátové rezistory mají obvykle tolerance 5 nebo 10 procent, ale mají jmenovitý výkon v rozsahu kilowattů.
Drátové rezistory trpí vysokou indukčností a kapacitou kvůli povaze konstrukce, což je omezuje na nízkofrekvenční aplikace.
Potenciometry
Změna signálu nebo ladění obvodu je běžným požadavkem pro citlivé elektronické aplikace. Jeden snadný způsob, jak ručně upravit signál, je pomocí proměnného odporu nebo potenciometru. Potenciometry se běžně používají pro analogové uživatelské vstupy, jako jsou ovládání hlasitosti. Menší verze pro povrchovou montáž vyladí nebo zkalibrují obvod na desce plošných spojů před zapečetěním a odesláním zákazníkům.
Potenciometry mohou být přesné, víceotáčkové proměnné rezistory, ale často jde o jednoduchá jednootáčková zařízení, která pohybují stěračem po vodivé uhlíkové dráze, aby změnily odpor z téměř nuly na maximální hodnotu.
Potenciometry mají obecně nízký výkon, špatnou hlučnost a průměrnou stabilitu. Schopnost měnit odpor a upravit signál však činí potenciometry neocenitelnými v mnoha návrzích obvodů a prototypování.
Jiné typy rezistorů
Stejně jako u většiny komponent, několik variant speciálních rezistorů slouží specifickým potřebám. Několik z nich je zcela běžné, včetně odporového prvku v žárovce. Mezi další speciální varianty rezistorů patří topné články, kovová fólie, oxid, bočníky, cermetové a mřížkové rezistory.
