เช่นเดียวกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ตัวต้านทานมีหลายรูปแบบ ขนาด ความจุและประเภท นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างในค่าทั่วไปสำหรับสัญญาณรบกวนของตัวต้านทาน ความคลาดเคลื่อน อัตรากำลังวัตต์ ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์แรงดันไฟฟ้า การตอบสนองความถี่ ขนาด และความน่าเชื่อถือ ตัวต้านทานบางตัวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับบางแอพพลิเคชั่นและเป็นแหล่งแก้ปัญหาฝันร้ายของตัวอื่นๆ
ในคู่มือนี้ เราจะพิจารณาประเภทของตัวต้านทานและกรณีการใช้งานที่เกี่ยวข้องกัน
ตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอน
ตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอนเคยเป็นตัวต้านทานชนิดทั่วไปมากที่สุด เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและเชื่อถือได้ตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอนใช้บล็อกแข็งของวัสดุที่ทำจากผงคาร์บอน เซรามิกที่เป็นฉนวน และวัสดุสารยึดเกาะ ความต้านทานถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของคาร์บอนต่อวัสดุตัวเติม
องค์ประกอบคาร์บอนในตัวต้านทานได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะความชื้น มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงความต้านทานเมื่อเวลาผ่านไป ด้วยเหตุนี้ ตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอนจึงมีความทนทานต่อความต้านทานต่ำ โดยทั่วไปเพียง 5 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอนยังถูกจำกัดด้วยพิกัดกำลังสูงสุด 1 วัตต์ ในทางตรงกันข้ามกับค่าความคลาดเคลื่อนที่ต่ำและพลังงานต่ำ ตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอนมีการตอบสนองความถี่ที่ดี ทำให้ใช้งานได้สำหรับการใช้งานความถี่สูง
ตัวต้านทานฟิล์มคาร์บอน
ตัวต้านทานฟิล์มคาร์บอนใช้ชั้นบาง ๆ ของคาร์บอนบนแกนฉนวนที่ถูกตัดให้เป็นทางต้านทานที่แคบและยาว โดยการควบคุมความยาวของทางเดินและความกว้าง ความต้านทานสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำด้วยความคลาดเคลื่อนที่ 1 เปอร์เซ็นต์
โดยรวมแล้ว ความสามารถของตัวต้านทานฟิล์มคาร์บอนนั้นดีกว่าตัวต้านทานองค์ประกอบคาร์บอน โดยมีอัตรากำลังสูงถึง 5 วัตต์และความเสถียรที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม การตอบสนองความถี่แย่ลงเนื่องจากการเหนี่ยวนำและความจุที่เกิดจากเส้นทางความต้านทานที่ตัดเข้าไปในฟิล์ม
ตัวต้านทานฟิล์มโลหะ
หนึ่งในประเภทตัวต้านทานตามแนวแกนทั่วไปที่ใช้ในปัจจุบันคือตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะ คล้ายกับโครงสร้างตัวต้านทานฟิล์มคาร์บอน ความแตกต่างหลัก ๆ ตามมาจากการใช้โลหะผสมเป็นวัสดุต้านทานมากกว่าคาร์บอน
โลหะผสม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม ให้ความทนทานต่อความต้านทานที่เข้มงวดกว่าตัวต้านทานแบบฟิล์มคาร์บอนที่มีความคลาดเคลื่อนแน่นถึง 0.01 เปอร์เซ็นต์ ตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะมีให้เลือกถึงประมาณ 35 วัตต์ อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกความต้านทานเริ่มลดลงเหนือ 1 หรือ 2 วัตต์
ตัวต้านทานฟิล์มโลหะมีเสียงรบกวนต่ำ ตัวต้านทานเหล่านี้มีความเสถียรโดยมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเพียงเล็กน้อยเนื่องจากอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้
ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนา
ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนาได้รับความนิยมในปี 1970 และเป็นตัวต้านทานแบบยึดพื้นผิวทั่วไปแม้ในปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้ทำโดยกระบวนการพิมพ์สกรีนโดยใช้คอมโพสิตผสมเซรามิกและแก้วนำไฟฟ้าที่แขวนอยู่ในของเหลว หลังจากที่พิมพ์หน้าจอตัวต้านทานแล้ว ตัวต้านทานจะถูกอบที่อุณหภูมิสูงเพื่อเอาของเหลวออกและหลอมรวมคอมโพสิตเซรามิกและแก้ว
ในขั้นต้น ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนามีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำ ปัจจุบันนี้มีจำหน่ายพร้อมค่าความคลาดเคลื่อนเพียง 0.1 เปอร์เซ็นต์ในบรรจุภัณฑ์ที่สามารถรองรับกำลังไฟสูงสุด 250 วัตต์ ตัวต้านทานแบบฟิล์มหนามีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิสูง โดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสส่งผลให้ความต้านทานเปลี่ยนแปลงสูงถึง 2.5 เปอร์เซ็นต์
ตัวต้านทานแบบฟิล์มบาง
การยืมจากกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ ตัวต้านทานแบบฟิล์มบางทำผ่านกระบวนการสะสมแบบสุญญากาศที่เรียกว่าสปัตเตอร์ การสปัตเตอร์เป็นที่ที่ชั้นบาง ๆ ของวัสดุนำไฟฟ้าวางอยู่บนพื้นผิวที่เป็นฉนวนชั้นบาง ๆ นี้ถูกแกะสลักด้วยภาพเพื่อสร้างรูปแบบต้านทาน
ด้วยการควบคุมปริมาณวัสดุที่สะสมและรูปแบบการต้านทานอย่างแม่นยำ ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดถึง 0.01 เปอร์เซ็นต์ สามารถทำได้ด้วยตัวต้านทานแบบฟิล์มบาง ตัวต้านทานแบบฟิล์มบางจำกัดอยู่ที่ประมาณ 2.5 วัตต์และแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าตัวต้านทานประเภทอื่นๆ แต่เป็นตัวต้านทานที่เสถียร มีราคาสำหรับความแม่นยำของตัวต้านทานฟิล์มบาง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วราคาจะเป็นสองเท่าของตัวต้านทานแบบฟิล์มหนา
ตัวต้านทานแบบลวดพัน
กำลังสูงสุดและตัวต้านทานที่แม่นยำที่สุดคือตัวต้านทานแบบลวดพันซึ่งไม่ค่อยมีกำลังสูงและแม่นยำในคราวเดียว ตัวต้านทานแบบลวดพันทำโดยการพันลวดความต้านทานสูง โดยทั่วไปจะเป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม รอบๆ กระสวยเซรามิก ด้วยการเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว โลหะผสมของเส้นลวด และรูปแบบการพัน คุณสมบัติของตัวต้านทานแบบลวดพันสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานได้
ความคลาดเคลื่อนของความต้านทานนั้นแน่นถึง 0.005 เปอร์เซ็นต์สำหรับตัวต้านทานแบบลวดพันที่มีความแม่นยำและสามารถพบได้ด้วยพิกัดกำลังสูงถึงประมาณ 50 วัตต์ ตัวต้านทานแบบลวดพันกำลังโดยทั่วไปมีความคลาดเคลื่อน 5 เปอร์เซ็นต์หรือ 10 เปอร์เซ็นต์ แต่มีระดับพลังงานในช่วงกิโลวัตต์
ตัวต้านทานแบบลวดพันทนความเหนี่ยวนำและความจุสูงอันเนื่องมาจากลักษณะของการก่อสร้าง ซึ่งจำกัดการใช้งานเหล่านี้ในความถี่ต่ำ
โพเทนชิโอมิเตอร์
การเปลี่ยนสัญญาณหรือปรับวงจรเป็นข้อกำหนดทั่วไปสำหรับการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน วิธีง่ายๆ วิธีหนึ่งในการปรับสัญญาณด้วยตนเองคือผ่านตัวต้านทานปรับค่าได้หรือโพเทนชิออมิเตอร์ โพเทนชิโอมิเตอร์มักใช้สำหรับอินพุตของผู้ใช้แบบแอนะล็อก เช่น ตัวควบคุมระดับเสียง รุ่นติดตั้งบนพื้นผิวที่เล็กกว่าจะปรับแต่งหรือสอบเทียบวงจรบน PCB ก่อนปิดผนึกและจัดส่งให้กับลูกค้า
โพเทนชิโอมิเตอร์อาจเป็นตัวต้านทานปรับค่าได้หลายรอบที่แม่นยำ แต่มักจะเป็นอุปกรณ์แบบเลี้ยวเดียวง่ายๆ ที่เคลื่อนที่ปัดน้ำฝนไปตามเส้นทางคาร์บอนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนความต้านทานจากใกล้ศูนย์เป็นค่าสูงสุด
โพเทนชิโอมิเตอร์โดยทั่วไปจะมีระดับพลังงานต่ำ ลักษณะเสียงที่ไม่ดี และความเสถียรปานกลาง อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงความต้านทานและการปรับสัญญาณทำให้โพเทนชิโอมิเตอร์มีค่ามากในการออกแบบวงจรและการสร้างต้นแบบมากมาย
ประเภทตัวต้านทานอื่นๆ
เช่นเดียวกับส่วนประกอบส่วนใหญ่ ตัวแปรตัวต้านทานพิเศษหลายตัวตอบสนองความต้องการเฉพาะกลุ่ม หลายอย่างเป็นเรื่องปกติธรรมดา รวมทั้งองค์ประกอบต้านทานในหลอดไส้ ตัวต้านทานชนิดพิเศษอื่นๆ ได้แก่ ส่วนประกอบความร้อน, ฟอยล์โลหะ, ออกไซด์, ตัวต้านทานแบบแบ่ง, เซอร์เม็ท และตัวต้านทานแบบกริด