Comme beaucoup de composants électroniques, les résistances se présentent sous différentes formes, tailles, capacités et types, et chacune présente des différences significatives dans les valeurs typiques de résistance, tolérances, puissance nominale, coefficient de température, coefficient de tension, réponse en fréquence, taille et fiabilité . Certaines résistances sont idéales dans certaines applications et une source de résolution de problèmes dans d’autres.
Résistances de composition de carbone
Les résistances à composition de carbone étaient le type le plus courant de résistances utilisées en électronique en raison de leur coût relativement bas et de leur grande fiabilité. Les résistances de composition de carbone utilisent un bloc solide de matériau constitué de poudre de carbone, une céramique isolante et un liant. La résistance est contrôlée en faisant varier le rapport de carbone sur les matériaux de charge.
La composition en carbone de la résistance dépend des conditions environnementales, notamment de l'humidité, et sa résistance a tendance à changer avec le temps. Pour cette raison, les résistances à la composition du carbone ont une tolérance de résistance médiocre, typiquement seulement 5%. Les résistances de composition de carbone sont également limitées à des puissances allant jusqu'à 1 watt. Contrairement à leurs faibles tolérances et à leur faible puissance, les résistances à composition de carbone ont une bonne réponse en fréquence, ce qui en fait une option pour les applications haute fréquence.
Résistances à couche de carbone
Les résistances en film de carbone utilisent une fine couche de carbone au-dessus d'une tige isolante coupée pour former un chemin résistif long et étroit. En contrôlant la longueur du trajet et sa largeur, la résistance peut être contrôlée avec précision avec des tolérances pouvant atteindre 1%. Globalement, les capacités d'une résistance à couche de carbone sont meilleures qu'une résistance à composition de carbone, avec des puissances nominales allant jusqu'à 5 watts et une meilleure stabilité. Cependant, leur réponse en fréquence est bien pire en raison de l'inductance et de la capacité causées par le chemin résistif coupé dans le film.
Résistances à film métallique
Les types de résistances axiales les plus couramment utilisés aujourd'hui sont les résistances à film métallique. Leur construction est très similaire à celle des résistances à couche de carbone, la principale différence étant l’utilisation d’un alliage métallique comme matériau résistif plutôt que le carbone.
L'alliage métallique utilisé, généralement un alliage nickel-chrome, est en mesure de fournir des tolérances de résistance plus strictes que les résistances à film de carbone, avec des tolérances aussi faibles que 0,01%. Les résistances à film métallique sont disponibles jusqu’à environ 35 watts, mais les options de résistance commencent à diminuer au-delà de 1 à 2 watts. Les résistances à film métallique sont peu bruyantes et stables, avec peu de changement de résistance en raison de la température et de la tension appliquée.
Résistances à couche épaisse
Les résistances à couche épaisse sont devenues populaires dans les années 1970 et sont encore courantes aujourd'hui. Ils sont fabriqués dans le cadre d’un procédé de sérigraphie utilisant un composite de verre et de céramique conducteur en suspension dans un liquide. Une fois que la résistance a été sérigraphiée, elle est cuite à haute température pour éliminer le liquide et fusionner le composite de céramique et de verre.
À l'origine, les tolérances des résistances à couche épaisse étaient faibles, mais elles sont aujourd'hui disponibles avec des tolérances aussi basses que 0,1% dans des boîtiers pouvant supporter jusqu'à 250 watts. Les résistances à couche épaisse ont un coefficient de température élevé, une variation de température de 100 ° C entraînant une variation de résistance allant jusqu'à 2,5%.
Résistances à couche mince
Empruntant aux processus semi-conducteurs, les résistances à film mince sont fabriquées par un procédé de dépôt sous vide appelé pulvérisation cathodique où une couche mince de matériau conducteur est déposée sur un substrat isolant. Cette couche mince est ensuite photogravée pour créer un motif résistif.
En contrôlant avec précision la quantité de matériau déposé et le motif résistif, des tolérances aussi serrées que 0,01% peuvent être atteintes avec des résistances à film mince. Les résistances à film mince sont limitées à environ 2,5 watts et à des tensions inférieures à celles des autres types de résistances, mais sont des résistances très stables. Il existe un prix pour la précision des résistances à couches minces, qui est généralement le double de celui des résistances à couches épaisses.
Résistances bobinées
Les résistances les plus puissantes et les plus précises sont des résistances bobinées, bien qu'elles soient rarement très puissantes et précises en même temps. Les résistances bobinées sont fabriquées en enroulant un fil à haute résistance, généralement un alliage nickel-chrome, autour d'une bobine en céramique. En modifiant le diamètre, la longueur, l'alliage du fil et le motif d'enroulement, les propriétés de la résistance bobinée peuvent être adaptées à l'application.
Les tolérances de résistance sont aussi strictes que 0,005% pour les résistances de précision bobinées et peuvent être trouvées avec des puissances allant jusqu'à environ 50 watts. Les résistances bobinées de puissance ont généralement des tolérances de 5% ou 10%, mais ont une puissance nominale de l'ordre du kilowatt. Les résistances bobinées souffrent d'une inductance et d'une capacité élevées en raison de la nature de leur construction, ce qui les limite aux applications basse fréquence.
Potentiomètres
Faire varier un signal ou accorder un circuit est un phénomène courant en électronique. L'un des moyens les plus simples de régler manuellement un signal consiste à utiliser une résistance variable ou un potentiomètre. Les potentiomètres sont couramment utilisés pour les entrées utilisateur analogiques telles que les contrôles de volume. Les versions à montage en surface plus petites sont utilisées pour ajuster ou calibrer un circuit sur une carte de circuit imprimé avant d'être scellé et expédié aux clients.
Les potentiomètres peuvent être très précis et comporter des résistances variables à plusieurs tours, mais il s’agit souvent de simples dispositifs à un tour qui déplacent un essuie-glace le long d’un chemin conducteur en carbone afin de modifier une résistance proche de zéro à la valeur maximale. Les potentiomètres ont généralement une puissance nominale très basse, un bruit médiocre et une stabilité médiocre.Cependant, la possibilité de faire varier la résistance et de régler un signal rend les potentiomètres inestimables dans de nombreuses conceptions de circuits et dans le prototypage.
Autres types de résistance
Comme pour la plupart des composants, il existe plusieurs variantes de résistances spéciales. En fait, plusieurs sont assez courants, y compris l’élément résistif de l’ampoule à incandescence. Parmi les autres variantes de résistances spéciales, on peut citer les éléments chauffants, les feuilles métalliques, les oxydes, les shunts, les cermets et les résistances à grille.
