Блок переключаемых сопротивлений

Оглавление

Данное устройство представляет собой регулируемое сопротивление, выполненное на основе семи декадных резисторов SMD с номиналами: 1, 10, 100, 1k, 10k, 100k и 1M Ом. Оно позволяет задавать любое значение сопротивления Rx в диапазоне от 0 до 11111110 Ом с шагом 1 Ом при помощи группы перемычек J1–J7 (GoldPin 2×11).

Схема резистивной декады

Резисторы в каждой декаде имеют одинаковое значение Ra и соединены последовательно. Установка перемычки в нижнее положение группы Jx (контакты 21-22) приводит к обнулению данной декады (0 × Ra). Если перемычка установлена в верхнее положение (контакты 19-20 до 1-2), сопротивление декады становится равным 1-10 × Ra Ом.

Чтобы на разъёмах CON1/CON2 появилось заданное значение Rx, в каждой группе Jx должна быть установлена хотя бы одна перемычка. Если одновременно установлено несколько перемычек в одной группе, учитывается та, которая находится в самой нижней позиции. Некоторые значения сопротивления можно задать несколькими способами, например: Rx = 1k Ом можно получить либо через J3 = 10 × 100, либо через J4 = 1 × 1k.

Точность и монтаж деталей

Точность установленного сопротивления Rx определяется точностью используемых резисторов. Рекомендуется применять резисторы с допуском не хуже 1%, что дополнительно повысит стабильность сопротивления при температурных изменениях.

Если для конкретной декады отсутствуют резисторы с нужным номиналом Ra, можно просто не устанавливать их и разместить перемычку в нижнем положении группы Jx. В случае, если декада не используется вовсе, можно обойтись без сборки группы перемычек, заменив её простой перемычкой (например, проводом).

После монтажа компонентов необходимо проверить целостность цепи. Самый быстрый способ — установить перемычки во всех группах Jx в одинаковые положения и измерить Rx на разъёмах CON1/CON2. Если все перемычки в нижнем положении, сопротивление должно быть Rx = 0 Ом. При установке перемычек в позиции 1–10 сопротивление должно изменяться в диапазоне Rx = 1111111 – 11111110 Ом. Отсутствие измеренного сопротивления указывает на обрыв цепи (например, из-за дефекта пайки).

Конструкция и применение

Такое регулируемое сопротивление может быть полезно при создании прототипов электронных схем, где требуется гибкий выбор сопротивления. Оно может заменить несколько потенциометров, особенно в случаях, когда их регулировка затруднена. Но стоит учитывать, что изменение сопротивления возможно только дискретно, с фиксированным шагом.

Конструкция декады резисторов собрана на односторонней печатной плате размером 130 × 45 мм, изготовленной методом химического переноса. По углам предусмотрены четыре монтажных отверстия, позволяющие закрепить плату в корпусе или оснастить её ножками.

При выборе соединителей и перемычек с позолоченными штырями избегайте дешёвых аналогов, которые можно распознать по излишне жёлтому оттенку покрытия. Такие разъёмы часто имеют плохую или вовсе отсутствующую позолоту, что затрудняет их пайку – припой плохо прилипает даже после многократного прогрева. В результате соединения получаются ненадёжными и могут разрушиться даже при небольшой нагрузке.

Вторая схема декады сопротивлений

Вот ещё один схожий модуль, который представляет собой переменный резистор, собранный на SMD-резисторах с базовыми номиналами: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 и 512 Ом. С помощью 10-секционного DIP-переключателя можно устанавливать любое значение сопротивления в диапазоне 0–1023 Ом с шагом 1 Ом.

Для установки нужного значения сопротивления S1 следует перевести десятичное значение в двоичный код. Затем соответствующие «1» (битовые единицы) выставляются вверх (OFF), а «0» (битовые нули) – вниз (ON).

Пример: Чтобы установить 250 Ом, сначала переводим 250 в двоичную систему:

250₁₀ = 11111010₂

Затем выставляем переключатели S1 следующим образом:

ON ON OFF OFF OFF OFF OFF ON OFF ON

(в двоичном виде: 0011111010). Младший бит (самая правая секция) соответствует первому переключателю S1.

Особенности конструкции

Используемые резисторы не являются стандартными.
Для получения точных номиналов используются прецизионные E48 (2%), E96 (1%) или E192 (0.5%), которые сложно достать.
Альтернативный вариант – параллельное соединение резисторов из ряда E24 (5%), для чего предусмотрена соответствующая разводка платы.

Расширение диапазона

Чтобы получить переменный резистор в диапазоне 0–1023 кОм, необходимо умножить номиналы всех резисторов на 1000.

Декада 0–1023 Ом

R2 (Последовательно)

R2A	R2B
2	1
2	0

R3 (Параллельно)

R3A	R3B	Rx (Ом)
4	3.9	3.9
4.3	43	3.91
5.6	13	3.91
7.5	8.2	3.92
4.7	24	3.93
4.3	47	3.94
4.3	51	3.97
5.1	18	3.97
6.2	11	3.97
4.3	56	3.99
4.7	27	4
4.3	62	4.02
4.3	68	4.04
6.8	10	4.05
4.7	30	4.06
5.1	20	4.06
4.3	75	4.07
5.6	15	4.08
4.3	82	4.09
6.2	12	4.09
8.2	8.2	4.1

R4 (Параллельно)

R4A	R4B	Rx (Ом)
8	8.2	7.91
8.2	240	7.93
9.1	62	7.94
8.2	270	7.96
10	39	7.96
8.2	300	7.98
8.2	330	8
12	24	8
16	16	8
8.2	360	8.02
8.2	390	8.03
9.1	68	8.03
8.2	430	8.05
11	30	8.05
8.2	470	8.06
8.2	510	8.07
8.2	560	8.08
8.2	620	8.09
8.2	680	8.1

R5 (Параллельно)

R5A	R5B	Rx (Ом)
16	20	15.79
22	56	15.79
24	47	15.89
27	39	15.95
16	—	16
18	150	16.07
20	82	16.08
18	160	16.18

R6 (Параллельно)

R6A	R6B	Rx (Ом)
32	33	31.85
33	1k	31.95
47	100	31.97
33	1.1k	32.04
39	180	32.05
56	75	32.06
33	1.2k	32.12
36	300	32.14
33	1.3k	32.18

R7 (Параллельно)

R7A	R7B	Rx (Ом)
64	68	63.67
75	430	63.86
68	1.1k	64.04
100	180	64.29
68	1.2k	64.35
91	220	64.37
82	300	64.4

R8 (Параллельно)

R8A	R8B	Rx (Ом)
128	130	127.33
130	6.2k	127.33
130	6.8k	127.56
130	7.5k	127.79
130	8.2k	127.97
130	9.1k	128.17
130	10k	128.33
130	11k	128.48
200	360	128.57
130	12k	128.61

R9 (Параллельно)

R9A	R9B	Rx (Ом)
256	270	255.33
470	560	255.53
270	5.1k	256.42
390	750	256.58

R10 (Параллельно)

R10A	R10B	R10C	Rx (Ом)
512	1k	2k	511.62
1k	1.1k	22k	511.62

Декада 0–1023k Ом