저항의 종류와 사용법
저항의 종류와 특징
탄소피막(카본)저항
가장 싸고 성능도 안정되어, 폭넓은 저항값(1Ω∼수 MΩ)이 있읍니다. 오디오용으로서 팔리고 있는 것도 많이 보입니다만, 대전력용은 없씁니다. 온도 변화에 대한 안정도가 높은 것은 100kΩ까지 로써, 그 이상에서는 마이너스의 온도 특성을 가집니다만, 통상의 오디오 회로에서는 관계없습니다.
탄소체(솔리드)저항
견고한 것과, 넓은 저항값(2.2Ω∼22MΩ)이 특징입니다. 저항값의 정밀도는 높지 않고, 경년 변화에 의해서 저항값이 변화(주로 상승하는)합니다. 특히, 고온에 노출되면 한꺼번에 저항값이 높게 됩니다.
금속 피막 저항
고정밀도(1%이하)를 쉽게 가질수 있고, 특성도 탄소 피막(카본)저항에 비해서 안정되어 있습니다 . 탄소 피막(카본)저항보다도 충분히 안정됩니다만. 구조상, 저항값의 하한은 10∼20Ω까지입니다. 이것도 대전력용은 없습니다.
금속산화 피막 저항
1/2W∼3W정도의 중 전력 용으로 만들어지는 저항입니다. 정밀도 · 온도 특성이 함께 금속 피막 저항보다는 뒤떨어집니다. 저항값의 하한은 10Ω입니다.
권선저항 · 시멘트 저항
권선저항에는,「정밀용」과「전력용」의 2종류가 있어 ,일반적으로 시판되고 있는 것은 거의가 전력용입니다. 시멘트 저항도, 내부적으로는 코일 저항의 일종으로「전력용」에 속합니다. 구조적으로, 코일과 같은 것으로 인덕턴스를 가집니다. 인덕턴스의 영향은, 수Ω이하의 저저항일 때에 나타납니다. 인덕턴스를 캔슬하는 무유도 저항이 좋습니다.
탄탈 합금피막 저항
정밀한 저항값과 경년 변화에 대해서 안정된 저항값을 얻을 수 있는 저항입니다.
기기의 소형화와 함께 칩 저항에도 가지각색 타입으로이 만들어지게 되어 왔습니다. 칩 저항은, 정밀도가 취하기 어렵고, 노이즈도 나오기 쉽기 때문에, 오디오 용도으로서는 그다지 추천 할 수 있지 않습니다.
칼라 코드 보는법
저항에는, 저항값을 문자로 사용하는 것과, 칼라 코드로 표시되는 2종류가 있습니다. 칼라 코드에도 위 2자리수의 값을 베이스로 한 4자리수 표시의 것과, 위 3자리수의 값을 베이스로 한 5자리수(6자리수)표시의 2종류가 있습니다.
왼쪽 ：4.7kΩ K급(허용차5%), 오른쪽 ：4.7kΩ F급(허용차1%) 온도 계수±250ppm/℃
저항값：
저항값의「위 2자리수」또는「위 3자리수」의 값을, 칼라 코드로 나타내고 있습니다. 칼라 코드의 각색이 수치의「0∼9」에 대응하고 있습니다.
등색
위 2자리수의 칼라 코드로 E24 계열을 나타내면, 아래와 같이 됩니다. 이 24패턴은 매우 많이 사용되기 때문에, 암기하는 것이 유리한 계책입니다. .
칼라 코드 위 2자리수
■■ 10
■■ 11
■■ 12
■■ 13
■■ 15
■■ 16
■■ 18
■■ 20
■■ 22
■■ 24
■■ 30
■■ 33
■■ 36
■■ 39
■■ 43
■■ 47
■■ 51
■■ 56
■■ 68
■■ 75
■■ 82
■■ 91
승수：
3번째의 칼라 코드는 승수를 나타내고 있습니다. 거기서「위 2자리수(상 3자리수)＋승수」를 맞추어 표현하면 어떻게 될 것 인가, 예를 만들어 보았습니다.
■■ = 47
■■■ = 470
×10-1 - ■■■■→4.7Ω
×10-1 ■■■→4.7Ω ■■■■→47Ω
×100 ■■■→47Ω ■■■■→470Ω
×101 ■■■→470Ω ■■■■→4700Ω(4.7kΩ)
×102 ■■■→4700Ω(4.7kΩ) ■■■■→47000Ω(47kΩ)
×103 ■■■→47000Ω(47kΩ) ■■■■→470000Ω(470kΩ)
×104 ■■■→470000Ω(470kΩ) ■■■■→4700000Ω(4.7MΩ)
×105 ■■■→4700000Ω(4.7MΩ) -
허용오차(%)：
허용오차(%)는, 플러스 · 마이너스의 범위를 표시합니다. 저항기와 같은 코드 체계입니다.「J급」이라고 하면, 콘덴서도 저항도10%의 정밀도가 됩니다.
허용차 ±0.1%
허용차 ±0.25%
허용차 ±0.5%
D급
허용차±1%
F급
허용차±2%
G급
허용차±5%
J급
허용차±10%
K급
허용차±20%
무표시
M급
온도 계수(ppm/℃)：
온도 계수(ppm/℃)도, 플러스 · 마이너스의 범위를 표시합니다.
온도 계수 ±250(ppm/ ℃)
온도 계수 ±100(ppm/ ℃)
온도 계수 ±50(ppm/ ℃)
온도 계수 ±25(ppm/ ℃)
온도 계수 ±20(ppm/ ℃)
온도 계수 ±15(ppm/ ℃)
온도 계수 ±10(ppm/ ℃)
온도 계수 ±5(ppm/ ℃)
온도 계수 ±1(ppm/ ℃)
실장 기술
실제로 앰프를 만들 때, 저항의 허용오차는 어느 정도를 확보하면 좋은가에 영향을 주는 요소에는 아래 같은 것이 있습니다.
나 이득 · · · 캐소드 저항, 플레이트 부하 저항, 앗테뉴에이타, 입력 저항
귀환 정수 · · ·부귀환 소자
주파수 특성 · · · 이퀼라이저 소자, 톤 콘트롤 소자, 필터 소자
회로 동작 조건 · · · 캐소드 저항, 플레이트 부하 저항, 바이어스 회로의 저항, 전원 회로의 저항
조정 · · · 회로 전류 검출 저항
오디오앰프에서 특히 중요한 것은,「좌우의 언바란스」와「이퀼라이저 특성의 오차」라고 생각합니다. 무귀환 앰프이면, 나이득 에 관계되는 저항류의 정밀도가 중요하고, 부귀환을 걸친 경우는, 나 이득 및 귀환 정수 에 관계되는 저항류의 정밀도가 중요합니다. 3단구성의 앰프의 경우, 1단근처의 이득 오차가5%이였다고 해도, 3단 모두에 있어서 5%씩오차가 생기면, 전체로는 1.053이 되어, 16% 즉 4dB 이득차가 생겨 버립니다.
그런데, 스테레오 앰프에서는, 같은 장소에서 사용하는 좌우 각각의 저항 값을 같게 하는 것이 중요합니다. 100kΩ이 필요한 경우, 왼쪽 =99kΩ, 오른쪽 =101kΩ인 것보다도, 왼쪽 =104kΩ, 오른쪽 =104kΩ인 것이 좋습니다. 절대적으로 100kΩ에 가까운 것보다도, 좌우의 값이 상대적으로 같아지는 것이 좋은 결과를 얻을 수 있는 것입니다.
허용차5%의 K급 카본 저항이면 1개 5엔정도로 입수 가능하지만, 허용차1%의 F급의 저항기가 되면 1개가 100엔이라도 이상하지 안습니다. K급의 카본 저항을 10개 구입해, 그기서 페어를 맞추어 사용하는 것이 현명합니다..
Phono 이퀼라이저 회로로에서도 높은 정밀도가 요구됩니다. 이 경우는, 절대적인 정밀도도 중요하게 됩니다. 동시에, 저항기와 함께 콘덴서의 용량값의 정밀도도 동일한 정도로 높지 않으면 의미가 없습니다.
조정 에 있어서의 회로 전류 검출 저항도 절대적인 정밀도가 중요합니다. 예를 들면, 출력관의 캐소드 검출 용으로 삽입되는 10Ω정도의 저항이 그 대표예입니다.
디지탈 회로에서는, 초 고정밀도의 저항값이 요구되는 경우가 있습니다. 이러한 경우는, 프린트 패턴상은 2개의 저항기를 직렬로 실장 할 수 있도록 해 , 목표값보다도 조금 값이 작은 저항에, 다른 1개 저항을 달아 고정밀도의 저항값을 얻는 것처럼 합니다.
캐패시턴스의 저감
저항기에는, 매우 조금입니다만 용량을 가지고 있습니다 . 즉, 저항기에 병렬로 매우 소용량의 콘덴서가 있다고 생각 할 수 있습니다. 이 문제는, 특히 고저항값에 현저하게 나타납니다. 고저항 부하의 회로로써, 광대역이 필요한 경우는, 1/2의 저항값을 2개 직렬로 해 실장합니다. 이렇게 하면,용량은1/2이하로 할 수 있습니다.
인덕턴스의 저감
저항기에는, 매우 조금입니다만 인덕턴스도 가지고 있습니다. 즉, 저항에 직렬로 코일이 이어지고 있다라고 생각 할 수 있습니다. 이 문제는, 특히 저저항값에 현저하게 나타납니다. 트랜지스터의 OTL 앰프 등으로, 0.1∼0.5Ω정도의 이미터 저항을 삽입하는 경우가 있습니다만, 여기서 사용하는 저항기는 대체로 1W∼5W정도의 권선(시멘트)저항입니다.코일 저항기는 아시는 것 같이 인덕턴스가 있읍니다.
저항기에 소비된 전력은 100%열이 됩니다. 저항기는, 요컨데 전열기인 것입니다. 최근의 저항기는, 같은 1/2W형태로도 이전의 것에 비해서 자꾸 소형화됩니다만, 발열양이 줄어든 것이 아닙니다. 사이즈가 큰 1/2W형태 저항기와 사이즈가 작은 1/2W형태의 저항기에 각자 동일한 전력을 소비 시킨 경우, 사이즈 가 작은 1/2W형태의 저항기가 보다 고온이) 되어 버리는 것을 의미합니다. 그렇기 때문에, 저항기를 선택하는 경우, 실제로 크기도 체크하고. 저항기 자체가 아무리 난연화해, 고온에 견딜수 있게 개량되었다해도, 그것은 오히려 주변 부품에 있어서 귀찮게 되어 버리기 때문입니다.
일반론입니다만, 선정하는 W수는, 실제의 소비 전력에 대해서 25%정도가 되게 하는 것(여유를 가지게 하는)이 적절하다고 생각합니다. 그런데도, 시멘트 저항기 등은 손댈 수 있지 않을 정도 뜨겁게 되는 것이 있습니다. 조금의 무리를 시켰다 해도, 50%가 상한이라고 생각해 주십시오.
그리고, 저항기는, 수평으로 실장된 경우를 상정해 전력 용량이 결정되기 때문에, 세워 실장한 경우는, 여유를 충분히 가지게 하지 않으면 안 됩니다. 특히, 법랑 타입의 코일 저항에서는, 가열된 공기가 상승 하기 위해서, 저항기 위가 고온이 되기 쉽게 되고 있습니다.
그리고, 저항기는 리드선의 전도 방열도 계산에 들어가 설계되고 있습니다. 그렇기 때문에, 리드선이, 진공관 소켓등에서 고온이 되는 부품으로 연결되는 경우도, 여유를 가지게 하지 않으면 안 됩니다.