Desarrollo y Construcción de Prototipos Electrónicos

Transcripción

1 Desarrollo y Construcción de Prototipos Electrónicos U.D Identificación normalizada de resistencias y condensadores Tema Código de colores y valores normales de resistencias Código de colores Código de marcado que nos permite obtener el valor nominal y tolerancia para resistencias fijas. Resistencias de carbón Tres o cuatro franjas (la cuarta es la tolerancia) Si tiene sólo tres franjas la tolerancia es un ± 20%. Resistencias de película metálica Cinco franjas, y si son de precisión tienen 6 franjas. 1

2 COLOR NEGRO MARRÓN ROJO NARANJA AMARILLO VERDE AZUL VIOLETA GRIS BLANCO ORO PLATA SIN COLOR 1ª CIFRA ª CIFRA MULTIPLICADOR TOLERANCIA ±1 % 102 ±2 % ±0'5 % ±0'25 % 107 ±0'1 % 108 ±0'05 % ±5 % 10-2 ±10 % -±20 % Determinación del valor de una resistencia: 1. Determinar el número de franjas, si es de 3, 4 o 5 seguimos en 2 y si es de 6 comenzamos la lectura por la franja opuesta al coeficiente de temperatura (franja más ancha). 2. Si es de 3, 4 ó 5 franjas determinamos la franja de la tolerancia. Si hay una franja de color oro o plata, esta corresponde a la tolerancia y comenzamos la lectura por el extremo contrario. Si son de otro color están separadas de las otras tres bandas y la franja de la primera cifra suele ser más ancha que las otras. 3. Comenzamos la lectura, 1ª cifra, 2ª cifra, 3ª cifra, factor multiplicador (número de ceros) y tolerancia. La separación entre banda de tolerancia y factor multiplicativo es mayor que entre bandas. 4. Una vez obtenido el resultado expresamos el valor de la resistencia mediante su unidad correspondiente. 2

3 Normalización de valores: Según establece la norma UNE , que tiene por objeto fijar los valores normales de componentes resistivos, y que concuerda con las normas BS 2488 e IEC Publication 63 (conocida como CEI 63), los valores de resistencia serán un múltiplo o un submúltiplo de: Valores normales Serie Tolerancia (%) E24 ±5 E12 ±10 E6 ±20 E3 Nota Se emplea en resistencias variables y, a veces, se redondean los valores de 22 a 25 y de 47 a Aspecto real de resistencias de carbón y/o película metálica Las series se obtienen mediante la ecuación señalada, donde: n término que buscamos S Nº de valores de la serie Series E 3, E 6, E12 y E 24 E n ( S ) = n 1 S Series E 48, E 96 y E192 E n ( S ) = n 1 S 3

4 E192 ± E96 E48 E192 ± 1 ± 2 ± E96 E48 E192 ± 1 ± 2 ± E96 E48 E192 ± 1 ± 2 ± E96 E48 E192 ± 1 ± 2 ± E96 E48 E192 ± 1 ± 2 ± E96 E48 E192 ± 1 ± 2 ± E96 E48 ±1 ±

5 Ejemplo de lectura del valor de una resistencia Calcular el valor nominal de las resistencias de la figura en diapositiva 1, su tolerancia y, los valores límite de dichas resistencias. Localizar los valores obtenidos en las tablas de valores normalizados. Resistencia de 4 franjas 5 franjas 6 franjas Color Valor Color Valor Color Valor 1ª cifra significativa MARRÓN 1 AMARILLO 4 ROJO 2 2ª cifra significativa NEGRO 0 VIOLETA 7 ROJO 2 3ª cifra significativa VERDE 5 MARRÓN 1 Multiplicador NARANJA 3 NARANJA 3 MARRÓN 1 Tolerancia ORO 5,00% MARRÓN 1,00% VERDE 0'5% 10x x x101 Valores obtenidos S ± 5% S ± 1% S ± 0 5% 10 ks ± 5% 475 ks ± 1% 2k21 ± 0 5% Valor límite máximo S S S Valor límite mínimo S S S Los valores normalizados aparecen en las tablas, en concreto: - Resistencia de 4 franjas como un múltiplo de 10 en la década E24. - Resistencia de 5 franjas como un múltiplo de 475 en la década E96. - Resistencia de 6 franjas como un múltiplo de 221 en la década E192. 5

6 Código de marcas El objetivo del código de marcas es el marcado del valor nominal y la tolerancia del componente y, aunque se puede aplicar a cualquier tipo de resistencia, es típico encontrarlo en resistencias bobinadas, SMD y variables. El aspecto de algunas de estas resistencias lo vemos en la figura. Como valor nominal podemos encontrarnos con tres, cuatro, o cinco caracteres formados por la combinación de dos, tres, o cuatro números y una letra, de acuerdo con las cifras significativas del valor nominal. La letra del código sustituye normalmente a la coma decimal, y representa el coeficiente multiplicador según la correspondencia que aparece en la tabla de la diapositiva siguiente. La tolerancia se indica también mediante una letra colocada después de la marca correspondiente al valor y sus posibles valores los vemos en la misma tabla. 6

7 Código de marcas LETRA CÓDIGO MULTIPLICADOR LETRA CÓDIGO TOLERANCIA SIMÉTRICA O R K M G T 0 0 S x1 x103 x106 x109 x1012 B C D F G J K M N ± 1% ± 2% ± 5% ± 10% ± 20% ± 30% ± 0 1% ± 0 25% ± 0 5% LETRA CÓDIGO TOLERANCIA ASIMÉTRICA Q T S Z +30/-10% +50/-10% +50/-20% +80/-20% Calcular el valor nominal de las siguientes resistencias a partir de los códigos de marcas indicados: 222J, R10B, 390R4, 2261G, 10G G, 3R3, 2211F, 3T3, 10K5 222 J = Ω ± 5% = 2K2 ± 5% 390R4 = Ω 10G G = 10x109 Ω ± 2% = 10 GΩ ± 2% 2211F = Ω ± 1% = 2 21 KΩ ± 1% = 2K21 ± 1% 10K5 = Ω R10 B = 0 10 Ω ± 0 1% 2261 G = Ω ± 2% = 2 26 K Ω ± 2% = 2K26 ± 2% 3R3 = 3 3 Ω 3T3 = 3 3x1012 Ω Dado el valor de las resistencias siguientes, obtener su posible código de marcas: 0,1 Ω; 3,32 Ω; 59,04 Ω; 590,4 Ω; 5,90 kω; 10 kω; 2,2 MΩ, 1 GΩ; 2,2 TΩ; 10 TΩ 0,1 Ω 3,32 Ω 59,04 Ω 590,4 Ω 5,90 kω R10 3R32 59R04 590R4 5K9 10 kω 2,2 MΩ 1 GΩ 2,2 TΩ 10 TΩ 10K 2M2 1G 2T2 10T 7

8 Resistencias lineales fijas Composición y características típicas de resistencias lineales Clasificadas por uso las resistencias pueden ser: De composición Carbón Uso general De película Gruesa (Cermet) Metálica Según la clasificación vamos a describir brevemente como están fabricados estos elementos y daremos algunos valores típicos de sus principales características técnicas. Precisión De película Bobinados Potencia Bobinados Alta tensión Película de oxido metálico 8

9 Composición y características típicas de resistencias lineales De capa metálica. Sobre un soporte de pírex, vidrio, cuarzo o porcelana se depositan capas por reducción química si se trata de óxidos metálicos o por vaporización al vacío para el caso de metales o aleaciones. Los óxidos más usados son de estaño, antimonio e indio y los metales y aleaciones son oro, platino, indio y paladio. De película metálica. Se diferencian de las de capa metálica en la técnica de fabricación utilizando los mismos materiales, a excepción de los óxidos metálicos. Dentro de este grupo podemos distinguir la de película delgada y las de película gruesa. 9

10 Composición y características típicas de resistencias lineales Resistencias especiales Cerohm: Son utilizadas para interconectar elementos dentro de un circuito sin que exista resistencia alguna en la conexión. Permiten corregir algunos fallos de diseño. Facilitan la inserción automática de puentes en PCB's. Arrays: Configuraciones tipo SIL o DIL con o sin terminales comunes. Su utilización más frecuente es como resistores de Pull-up / Pull-down, excitación de diodos LED, etc. Fusibles: Utilizados para protección de circuitos, sus valores óhmicos son bajos. Alta precisión: Normalmente de película metálica son utilizados para calibración e instrumentación. 10

11 Resistencias variables R O CURSO TIV SI NTORE LEM E Para conseguir variaciones de resistencia sobre el elemento resistivo se desliza un contacto eléctrico denominado cursor que proporciona variaciones en el valor de la resistencia. Este tercer terminal puede tener distintas formas de desplazamiento y basándose en ello podemos establecer la siguiente clasificación: Simple Doble o tándem S FIJO ES RMINAL Multivuelta Ángulo de recorrido entre 0 y n 360 (n es el número de vueltas). TE Angular o giratorio Ángulo del recorrido entre 0 y 270º. 11

12 Resistencias variables Deslizante o longitudinal Recorrido entre 2 y 10 cm. Deslizante multivuelta El cursor se desliza girando un tornillo sin fin, con lo que la variación de resistencia es muy precisa. 12

13 Resistencias variables Clasificación en base a su función en el circuito Potenciómetros Trimmers Reóstatos De control De ajuste De ajuste De control De control De ajuste Trimmer de carbón Potenciómetros: Disponen de un mando de accionamiento accesible desde el exterior del equipo que permite la variación de resistencia a voluntad del usuario, p.e. controles de volumen, ajuste de tracking en video, etc. Los potenciómetros pueden ser sencillos o dobles con o sin interruptor. Trimmers o resistencias ajustables: Se diferencian de los potenciómetros en que su ajuste es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal técnico. Los trimmers pueden ser sencillos, dobles o múltiples. Reóstatos: Diseñados para soportar corrientes elevadas y son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está eléctricamente anulado. Por supuesto que tanto un potenciómetro como en un trimmer, al dejar unos de sus terminales extremos al aire, se comporta como un reóstato, aunque sin la característica de corriente elevada. Multivuelta Reóstatos Trimmer Cermet 13

14 Composición y características típicas de resistencias variables De capa Carbón Valores: de 50Ω a 10MΩ Potenciómetros Tolerancias: ± 10% y ± 20% Potencias: hasta 2W. Longitudinal Trimmers Valores: de 100 Ω a 2MΩ Potencia: 250 mw. Giratorio Metálica Potenciómetros Tolerancias: ± 5%, ± 2%, ± 1%. Potencias: de 250 mw a 4W. Giratorio Cermet Trimmers Valores: de 10 Ω a 2 M Ω Potencias: de 500 mw a 2W Giratorio Potenciómetros Valores: de 50 Ω a 50 kω Baja disipación Tolerancias: entre ±10% y ±5%. Reostatos Potencias: de 500 mw a 8W Bobinadas Desplazamiento Giratorio Potencia Precision Reostatos Trimmers Valores: De 1 kω a 2k5 - hasta 50W Hasta 5 kω 100W Hasta 10 kω - 250W Tolerancias: ±10%, y ±5% Valores: de 5 kω a 100 kω Tolerancias: ±5% y ±1% Giratorio Giratorio Giratorio 14

15 Leyes de variación de resistencias variables Característica que particulariza la variación de la resistencia respecto al desplazamiento mecánico del cursor. %Rn 100 LINEAL EXPONENCIAL 50 LOGARITMICA EN S %Recorrido Valores normalizados más comunes en resistencias variables Lineales: 100Ω, 220Ω (250Ω), 470Ω (500Ω), 1kΩ, 2k2 (2k5), 4k7 (5kΩ), 10kΩ, 22kΩ (25kΩ), 47kΩ (50kΩ), 100kΩ, 220kΩ(250kΩ), 470kΩ(500kΩ), 1MΩ, 2M2 (2M5), 4M7 (5MΩ), 10MΩ. Logaritmicos: 10kΩ, 22kΩ (25kΩ), 47kΩ (50kΩ), 100kΩ, 220kΩ(250kΩ), 470kΩ(500kΩ) 15

16 Identificación teórica de resistencias Ejemplos: Marrón 1 Negro Azul 0 x10 Oro 6 5% Marrón 1 1 Rojo 2 Rojo X102 Plata 10% 1,2 kω = 1k2 ± 10% 15 Ω 2 Verde X10 5 Oro Marrón 5% 1 Oro Marrón Negro Naranja Naranja Verde 3 3 X10 5 5% Rojo Oro 2 5% 0 X10 1 kω ± 5% 1,2 MΩ = 1M2 ± 5% 10 MΩ ± 5% Marrón Rojo Negro 1 Oro 0 X10 3,3 MΩ = 3M3 ± 5% 1 Ω ± 5% 0,5 Ω 68 Ω 103 J 0,10 Ω 1% kω ± 5% 0,1 Ω ± 1% 1k2 Oro -1 1R6 5% R22 1,6 Ω 0,22 Ω 16

17 Identificación práctica de resistencias Resistencia de Película de Carbón de 2W Resistencia de Película Metálica de 0,5W Arrays en Encapsulado DILde 8 Resistencias Individuales Resistencias de Hilo Bobinado de 10W, con Carcasa de Aluminio Resistencia de Película de Carbón de 1W Resistencia de Película Metálica Vidriada Pot. Trimmer Cermet, de 16mm y 1W Res. de pelicula, Planar, No Inductiva de 5W Resistencias de Película de Carbón de 0,5W Puente de Cero Ohmios Pot.-Trimmer de Carbón, de 10mm y 150mW Vertical Pot.-Trimmer Cermet Multivuelta Resistencia de Película de Carbón de 0,25W Arrays en Encapsulado SILde 5 Resistencias Conectadas Pot.-Trimmer de Carbón, de 10mm y 150mW Horizontal Res. de Película, de 30W, no inductivas, en Encapsulado TO

18 Identificación práctica de resistencias Resistencias de Hilo Bobinado de 17W, con Cuerpo Cerámico Resistencias de Hilo Bobinado de 7W, con Cuerpo Cerámico Res. Ajustable Vitrea de Hilo Bobinado de 200W Resistencias de Alto Valor Óhmico, Película Cermet Pot. Deslizante de Pista de Carbón Resistencias de Hilo Bobinado de 14W, con Esmalte Vitreo Resistencias de Hilo Bobinado de 14W, con Esmalte Vitreo Pot. de control de Carbón, de 200mW Pot.-Trimmer de Carbón Pot. Para ambientes adversos Pot. Control volumen con interruptor 18

19 Identificación práctica de resistencias Ejercicio 1. Sobre una placa entrenadora como la de la figura realizar la identificación de resistencias por el tipo, averiguando, para cada una de ellas, de forma teórica su valor ohmico, potencia y tolerancia. Comprobar su valor utilizando el polímetro. Tomamos nota de todo ello para la realización del informe-memoria correspondiente. 19

20 Identificación práctica de resistencias Ejercicio 2. Sobre una placa entrenadora como la de la figura realizar la identificación de resistencias por el tipo, averiguando, para cada una de ellas, de forma teórica su valor ohmico, potencia y tolerancia. Comprobar su valor utilizando el polímetro. Tomamos nota de todo ello para la realización del informe-memoria correspondiente. 20

21 n ó i ac t n se re p a l e d Fin 21