Como muitos componentes eletrônicos, os resistores vêm em várias formas, tamanhos, capacidades e tipos. Há também diferenças nos valores típicos de ruído do resistor, tolerâncias, classificação de potência, coeficiente de temperatura, coeficiente de tensão, resposta de frequência, tamanho e confiabilidade. Alguns resistores são ideais em algumas aplicações e uma fonte de pesadelos de solução de problemas em outras.
Neste guia, veremos os tipos de resistores e o respectivo caso de uso para cada um.
Resistores de Composição de Carbono
Resistores de composição de carbono costumavam ser o tipo mais comum de resistor devido ao baixo custo e confiabilidade. Os resistores de composição de carbono usam um bloco sólido de material feito de pó de carbono, uma cerâmica isolante e um material ligante. A resistência é controlada variando a proporção de carbono para os materiais de enchimento.
A composição de carbono no resistor é afetada pelas condições ambientais, especialmente a umidade. Ele tende a mudar em resistência ao longo do tempo. Por esta razão, os resistores de composição de carbono têm uma baixa tolerância de resistência, normalmente apenas 5 por cento. Os resistores de composição de carbono também são limitados a potências de até 1 watt. Em contraste com suas baixas tolerâncias e baixa potência, os resistores de composição de carbono têm uma boa resposta de frequência, tornando-os viáveis para aplicações de alta frequência.
Resistores de Filme de Carbono
Resistores de filme de carbono usam uma fina camada de carbono em cima de uma haste isolante que é cortada para formar um caminho estreito, longo e resistivo. Ao controlar o comprimento do caminho e sua largura, a resistência pode ser controlada com precisão com tolerâncias tão apertadas quanto 1%.
No geral, os recursos de um resistor de filme de carbono são melhores do que um resistor de composição de carbono, com potências de até 5 watts e estabilidade aprimorada. No entanto, a resposta de frequência é pior devido à indutância e capacitância causadas pelo caminho resistivo cortado no filme.
Resistores de Filme Metálico
Um dos tipos comuns de resistores axiais usados hoje são os resistores de filme metálico. Semelhante na construção aos resistores de filme de carbono, a principal diferença decorre do uso de uma liga metálica como material resistivo em vez de carbono.
A liga de metal, normalmente uma liga de níquel-cromo, oferece tolerâncias de resistência mais rígidas do que os resistores de filme de carbono com tolerâncias de até 0,01%. Resistores de filme de metal estão disponíveis até cerca de 35 watts. No entanto, as opções de resistência começam a diminuir acima de 1 ou 2 watts.
Resistores de filme metálico são de baixo ruído. Esses resistores são estáveis com pouca mudança de resistência devido à temperatura e tensão aplicada.
Resistores de filme espesso
Resistores de filme espesso tornaram-se populares na década de 1970 e são resistores de montagem em superfície comuns até hoje. Estes são feitos por um processo de impressão de tela usando um compósito de mistura de cerâmica e vidro condutor suspenso em um líquido. Depois que o resistor é impresso em tela, ele é cozido em altas temperaturas para remover o líquido e fundir o composto de cerâmica e vidro.
Inicialmente, os resistores de filme espesso tinham tolerâncias fracas. Hoje, eles estão disponíveis com tolerâncias tão baixas quanto 0,1% em pacotes que podem suportar até 250 watts. Os resistores de filme espesso têm um coeficiente de alta temperatura, com uma mudança de temperatura de 100 graus Celsius resultando em uma mudança de até 2,5% na resistência.
Resistores de Filme Fino
Emprestado de processos de semicondutores, resistores de filme fino são feitos através de um processo de deposição a vácuo chamado sputtering. Sputtering é onde uma fina camada de material condutor é depositada em um substrato isolante. Esta fina camada é fotogravada para criar um padrão resistivo.
Ao controlar com precisão a quantidade de material depositado e o padrão resistivo, tolerâncias de até 0,01 por cento podem ser alcançadas com resistores de filme fino. Resistores de filme fino são limitados a cerca de 2,5 watts e tensões mais baixas do que outros tipos de resistores, mas são resistores estáveis. Há um preço para a precisão dos resistores de filme fino, que geralmente custam o dobro do preço dos resistores de filme espesso.
Resistores de Fio Enrolado
Os resistores de maior potência e mais precisos são os resistores de fio, que raramente são de alta potência e precisos ao mesmo tempo. Resistores de fio enrolado são feitos envolvendo um fio de alta resistência, geralmente uma liga de níquel-cromo, em torno de uma bobina de cerâmica. Variando o diâmetro, comprimento, liga do fio e padrão de enrolamento, as propriedades do resistor de fio enrolado podem ser adaptadas à aplicação.
As tolerâncias de resistência são tão apertadas quanto 0,005% para resistores de fio enrolado de precisão e podem ser encontradas com potências de até cerca de 50 watts. Os resistores de fio de alimentação normalmente têm tolerâncias de 5% ou 10%, mas têm potências na faixa de quilowatts.
Resistores de fio enrolado sofrem de alta indutância e capacitância devido à natureza da construção, limitando-os a aplicações de baixa frequência.
Potenciômetros
Variar um sinal ou ajustar um circuito é um requisito comum para aplicações eletrônicas sensíveis. Uma maneira fácil de ajustar manualmente um sinal é através de um resistor variável ou potenciômetro. Os potenciômetros são comumente usados para entradas analógicas do usuário, como controles de volume. Versões menores para montagem em superfície ajustam ou calibram um circuito em um PCB antes de serem selados e enviados aos clientes.
Os potenciômetros podem ser resistores variáveis multi-voltas precisos, mas geralmente são dispositivos simples de uma volta que movem um limpador ao longo de um caminho de carbono condutor para alterar a resistência de quase zero para o valor máximo.
Potenciômetros geralmente têm baixa potência, características de ruído pobres e estabilidade medíocre. No entanto, a capacidade de variar a resistência e ajustar um sinal torna os potenciômetros inestimáveis em muitos projetos de circuitos e prototipagem.
Outros tipos de resistores
Assim como a maioria dos componentes, várias variantes de resistores especiais atendem a necessidades específicas. Vários são bastante comuns, incluindo o elemento resistivo na lâmpada incandescente. Outras variantes de resistores especiais incluem elementos de aquecimento, folha de metal, óxido, shunts, cermet e resistores de grade.
