כמו רכיבים אלקטרוניים רבים, נגדים מגיעים בצורות, גדלים, קיבולות וסוגים רבים. ישנם גם הבדלים בערכים אופייניים לרעש נגד, סובלנות, דירוג הספק, מקדם טמפרטורה, מקדם מתח, תגובת תדר, גודל ואמינות. חלק מהנגדים הם אידיאליים ביישומים מסוימים ומקור לפתרון בעיות סיוטים באחרים.
במדריך זה, אנו בוחנים את סוגי הנגדים ואת מקרה השימוש המתאים עבור כל אחד מהם.
נגדי הרכבת פחמן
נגדי הרכב פחמן היו בעבר סוג הנגד הנפוץ ביותר בגלל העלות הנמוכה והאמינות.נגדים להרכב פחמן משתמשים בגוש מוצק של חומר העשוי מאבקת פחמן, קרמיקה מבודדת וחומר מקשר. ההתנגדות נשלטת על ידי שינוי היחס בין הפחמן לחומרי המילוי.
הרכב הפחמן בנגד מושפע מתנאי הסביבה, במיוחד הלחות. זה נוטה להשתנות בהתנגדות עם הזמן. מסיבה זו, לנגדים של הרכב פחמן יש סבילות התנגדות ירודה, בדרך כלל רק 5 אחוזים. נגדי הרכב פחמן מוגבלים גם לדירוג הספק של עד 1 וואט. בניגוד לסובלנות הדלה וההספק הנמוך שלהם, לנגדים בהרכב פחמן יש תגובת תדר טובה, מה שהופך אותם לכדאיים עבור יישומים בתדר גבוה.
נגדי סרטי פחמן
נגדי סרט פחמן משתמשים בשכבה דקה של פחמן על גבי מוט מבודד שנחתך ליצירת נתיב צר, ארוך ועמיד. על ידי שליטה באורך השביל וברוחבו, ניתן לשלוט בהתנגדות במדויק עם סובלנות הדוקה עד 1 אחוז.
בסך הכל, היכולות של נגד סרט פחמן טובות יותר מנגד בהרכב פחמן, עם דירוגי הספק של עד 5 וואט ויציבות משופרת. עם זאת, תגובת התדר גרועה יותר בגלל השראות והקיבול הנגרמים על ידי נתיב ההתנגדות שנחתך לתוך הסרט.
נגדים לסרט מתכת
אחד מסוגי הנגדים הציריים הנפוצים בשימוש כיום הם נגדי סרט מתכת. בדומה בבנייה לנגדי סרט פחמן, ההבדל העיקרי נובע מהשימוש בסגסוגת מתכת כחומר ההתנגדות ולא בפחמן.
סגסוגת המתכת, בדרך כלל סגסוגת ניקל-כרום, מספקת סובלנות התנגדות הדוקות יותר מאשר נגדי סרט פחמן עם סובלנות הדוקה עד 0.01 אחוז. נגדי סרט מתכת זמינים עד כ-35 וואט. עם זאת, אפשרויות ההתנגדות מתחילות להצטמצם מעל 1 או 2 וואט.
נגדי סרט מתכת הם בעלי רעש נמוך. נגדים אלו יציבים עם שינוי קטן בהתנגדות עקב טמפרטורה ומתח מופעל.
נגדים לסרט עבה
נגדי סרט עבה הפכו פופולריים בשנות ה-70 והם נגדים נפוצים להרכבה על פני השטח גם כיום. אלה מיוצרים על ידי תהליך הדפסת מסך תוך שימוש בחומר מרוכב מוליך של קרמיקה וזכוכית התלויה בנוזל. לאחר הדפסת הנגד, הוא נאפה בטמפרטורות גבוהות כדי להסיר את הנוזל ולהתיך את חומר הקרמיקה והזכוכית.
בתחילה, נגדי סרט עבה היו בעלי סבילות גרועות. כיום אלה זמינים עם סובלנות של עד 0.1 אחוז באריזות שיכולות להתמודד עם עד 250 וואט. נגדי סרט עבה הם בעלי מקדם טמפרטורה גבוה, עם שינוי טמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס הגורם לשינוי של עד 2.5 אחוז בהתנגדות.
נגדי סרט דק
בהשאלה מתהליכי מוליכים למחצה, נגדי סרט דק מיוצרים באמצעות תהליך שקיעה בוואקום הנקרא קיצוץ. התזת הוא המקום בו מונחת שכבה דקה של חומר מוליך על מצע מבודד.שכבה דקה זו נחרטת בצילום כדי ליצור תבנית התנגדות.
על ידי שליטה מדויקת בכמות החומר שהופקדה ובתבנית ההתנגדות, ניתן להשיג סובלנות עד כדי 0.01 אחוז עם נגדי סרט דק. נגדי סרט דק מוגבלים לכ-2.5 וואט ומתחים נמוכים יותר מאשר סוגי נגדים אחרים אך הם נגדים יציבים. יש מחיר לדיוק של נגדי סרט דק, שהם בדרך כלל פי שניים ממחיר נגדי סרט עבה.
נגדים מתפתלים
ההספק הגבוה ביותר והנגדים המדויקים ביותר הם נגדים מפותלים בתיל, שלעיתים רחוקות הם בעלי הספק גבוה ומדוייקים בבת אחת. נגדים מפותלים בתיל מיוצרים על ידי עטיפה של חוט בעל התנגדות גבוהה, בדרך כלל סגסוגת ניקל-כרום, סביב סליל קרמי. על ידי שינוי הקוטר, האורך, הסגסוגת של החוט ותבנית העטיפה, ניתן להתאים את המאפיינים של הנגד הפתיל ליישום.
סובלנות ההתנגדות הדוקה עד 0.005 אחוזים עבור נגדים מפותלים תיל מדויקים וניתן למצוא אותם עם דירוגי הספק של עד כ-50 וואט. לנגדים מפותלים כוח יש בדרך כלל סובלנות של 5 אחוזים או 10 אחוזים, אך יש להם דירוגי הספק בטווח קילוואט.
נגדים מפותלים סובלים משראות וקיבול גבוהים בשל אופי הקונסטרוקציה, ומגבילים אותם ליישומים בתדר נמוך.
פוטנציומטרים
שינוי אות או כוונון מעגל הוא דרישה נפוצה ליישומים אלקטרוניים רגישים. דרך קלה אחת לכוון אות באופן ידני היא באמצעות נגד משתנה או פוטנציומטר. פוטנציומטרים משמשים בדרך כלל עבור כניסות משתמש אנלוגיות, כגון בקרות עוצמת הקול. גרסאות קטנות יותר להרכבה משטח מכווננות או מכיילות מעגל על גבי PCB לפני אטימה ונשלח ללקוחות.
פוטנציומטרים עשויים להיות נגדים משתנים מרובי-סיבובים מדויקים, אבל הם לרוב התקנים פשוטים עם סיבוב בודד שמניעים מגב לאורך נתיב פחמן מוליך כדי לשנות את ההתנגדות מקרוב לאפס לערך המקסימלי.
לפוטנציומטרים יש בדרך כלל דירוג הספק נמוך, מאפייני רעש גרועים ויציבות בינונית. עם זאת, היכולת לשנות את ההתנגדות ולהתאים אות הופכת את הפוטנציומטרים לבלתי יסולא בפז בעיצובי מעגלים רבים ובאב-טיפוס.
סוגי נגדים אחרים
כמו ברוב הרכיבים, מספר גרסאות נגד מיוחדות משרתות צרכי נישה. כמה נפוצים למדי, כולל האלמנט ההתנגדות בנורת הליבון. גרסאות נגד מיוחדות אחרות כוללות גופי חימום, רדיד מתכת, אוקסיד, shunts, cermet ונגדי רשת.
