kool- of metaalfilm weerstanden?

als je in HF projecten bezig bent kan je beter koolfilm nemen die geven minder " ruis " af

Het klopt dat je voor HF beter koolfilm weerstanden kunt gebruiken. Dit komt echter voornamelijk door de hoge zelfinductie van metaalfilmweerstanden. Overal waar deze zelfinductie geen kwaad kan en waar lage toleranties gewenst zijn kunnen metaalfilmweerstanden worden gebruikt.

Op ma 08-07-2002 16:08:28 schreef Erik:
als je in HF projecten bezig bent kan je beter koolfilm nemen die geven minder " ruis " af

Minder ruis ??? *krabt op achterhoofd* staat me iets van bij dat ze mijn op school dat anders hebben geleerd. Weet wel dat metaalfilms warmer mogen worden

Metaalfilmweerstanden produceren standaard minder ruis.

Daarom worden ze ook in High-End audio gebruikt.

Oh, maar bij HF produceren ze juist meer ruis?

Op di 09-07-2002 20:10:08 schreef Hugo Welther:
Metaalfilmweerstanden produceren standaard minder ruis.

Daarom worden ze ook in High-End audio gebruikt.

volges mij is het andersom hoor !!!

Ruisspanning (zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Weerstand_(component)

Elke weerstand veroorzaakt een zekere ruisspanning (thermische ruis). Als er een stroom doorheen loopt, wordt die ruisspanning veelal sterker (stroomruis). Wanneer een weerstand is opgewarmd tot kamertemperatuur, dan wordt een deel van de warmte energie omgezet in ruis. Aangezien de elektronen zich ordeloos door elkaar bewegen zal er op een bepaald tijdstip meer elektronen aan de ene kant van de weerstand zitten, dan aan de andere kant. Hierdoor is er een (klein) potentiaalverschil en is er zonder een externe bron aan te sluiten, een ruisbron/ruisgenerator gemaakt.

De formule voor de thermische ruis is: Waarbij:
k de constante van Boltzmann (1,38·10—23 Ws/K)
T de absolute temperatuur in K
B de bandbreedte in Hz
R de weerstandswaarde in Ω

Bij een koolfilmweerstand is dit effect aanmerkelijk sterker dan bij een weerstand van metaalfilm. Metaalfilm minder ruis dus.

Volgens mij maakt het qua ruis niks uit. De formule neemt alleen R mee. K is een vaste constante. De T gelijk.
Dus het enige wat de ruis kan verhogen is een grotere bandbreedte waarover je meet, een hogere weerstand of een hogere temperatuur. Nergens is een constante voor de weerstandsoort opgenomen. Heb er ooit met een ruisanalyser aan gemeten maar ik kon toen geen verschil meten. Denk dat veel van die verhalen uit de oude doos met electronica sprookjes komen .

Zelfinductie is van koolfilm in theorie lager, maar ook die kunnen spiraalgroeven hebben. Ongefundeerd denk ik dat 5% minder zelfinductie zal hebben dan 1% omdat daar minder lasertrim is. Maar de keren dat ik er aan gemeten heb kon ik geen significant verschil ontdekken. De lengte van aansluitpootjes zal meer toevoegen aan de zelfinductie.
Er zijn zelfs draadgewonden weerstanden met en lage zelfinductie door speciale wikkelmethoden. Die werden bv in meetbruggen gebruikt.

Naast klassieke metaalfilm en carbonfilm is er ook thick en thinfilm. Deze hebben geen groeven, het zijn platte weerstanden, zien er als ceramische condensators uit. Vaak 0.1% of beter met 0 tot 10 ppm/C tempco

Carbon composiet is eerder capacitief.
Omdat bij RF de EM velden vooral aan de buitenkant en oppervlak van de geleider lopen zal bij een carbon composiet daarom niet de heke werrstand worden gebruikt. Daardoor lijkt hij capacitief. Ook de constructie van de carbon en bindmiddelmix versterkt dat effect voor lagere frequenties.
Voordeel : hoge spanningen en hoge pulsbestendigheid.
Nadeel : Slecht tempco, relatief korte levensduur. Slechte versies verouderen snel ( vooral goedkope massaproductie uit radio en TVs, de dure die HP en Tek bv gebruikte verlopen nauwelijks. Tegenwordig worden ze dacht ik niet meer gemaakt ( in massa)

Carbon film, hogere accuratie mogelijk dan composiet, iets beter tempco, goedkoop. Meestal hooguit 5 % in het through hole tijdperk de meest gebruikte. ( vanaf jaren 70/80)

Metaalfilm. Beter tempco, hogere accuratie, duurder maar dat lijkt steeds minder het geval. vanaf 1%. Ik koop alleen nog 1% metaalfilm en dat is nagenoeg net zo duur als 5 % carbonfilm

Draadgewonden, ultra precisie, ultra laag tempco ( en laag vermogen) voor in calibrators, meetbruggen, mulimeters , denk aan bv 0.001 % en 0.1 ppm/C, of hoog juist vermogens versies maar dan niet altijd precies en laag tempco.
Ze zijn er met hoge zelfinductie en met lage zelfinductie.

Tegenwoordig natuuurlijk ook de smd weerstanden in diverse varianten.

Die beroemde formule geeft je de theoretisch minimale hoeveelheid ruis; de ruis die je echt altijd standaard al hebt, door de thermische beweging van de elektronen.
Ieder materiaal voegt er nog ruis door andere oorzaken aan toe, en die extra ruis (excess noise) is voor metaal véél minder dan voor kool.
Daarom moet je voor ruisarme LF toepassingen metaalfilm nemen, en ook zo ontwerpen dat je niet te hoge waarden nodig hebt.

Als je voor HF last hebt van de ruis van de weerstanden, dan heb je fout ontworpen. Normaal wordt de ruis van bv. instelweerstanden gewoon ontkoppeld naar massa. Het signaal krijgt die weerstanden helemaal niet te zien.

Vandaar dat je bij HF niet zo vaak metaalfilm ziet: het is niet nodig omdat de ruis van de weerstanden überhaupt niet meedoet.

Voorbeeld: L1 en L2 koppelen signaal in en uit; ruis van R1-2 wordt ontkoppeld door C1; van R3 door C2; van R4 (voeding) door C3.

Dat je metaalfilm voor kleinere toleranties kunt krijgen zou nog een reden kunnen zijn om ze te kiezen, maar de tolerantie hoeft in HF schakelingen niet vaak zo hoog te zijn dat het nodig is.
In een meetinstrumentje zou het misschien wel de moeite zijn.

Tis een doorontwikkeling,van geperste kool (komposite), koolfilm, metaaloxide naar metaalfilm.
Veel winkels hebben alleen nog MF.
In gevoelige voortrappen en aan bijv. de basis van een ruisarme tor kan je met voordeel een MF R zetten. Vooral bij hogere waardes (>100kOhm)
, de longterm stabiliteit krijg je er gratis bij.
Dit dan om bijv. verouderde Hi-Fi te verbeteren. Ik had hier een ouwe Quad 33 preamp staan die ruiste als de neten in 1 kanaal. Dat was een rotte R van dik 200k aan de basis van een tor.
Wat ook linke R's waren die Rosenthal's kapjes aan de zijkanten, ook kool maar dan met slecht kontakt naar de aansluitdraden. Vooral in ouwe KTV bakken van duitse makelij zaten ze.
Lange leve de MF R's

Amai, 10 jaar oud.
Is dit nu een rekord?

Shit, dat had ik nog niet eens gezien

Fantastisch toch? Zo houden we het forum levend. Ik vind het soms lastig te zien hoe de kleurcode van een metaalfilmweerstand te lezen. Iemand tips hiervoor?

Zoiets?

Op 14 november 2012 23:46:19 schreef Nils Audio:
Fantastisch toch? Zo houden we het forum levend.

Als het maar iets toevoegt aan een oud topic, anders wordt het chaos.

Dank, echter de kleurcode ken ik. Ik bedoel meer het ontdekken wat links en rechts is aan de metaalfilmweerstand. Met zes kleuren en geen goud of zilver ringetje doch slechts bruin. Wie is 1 en wie is 6? De dikke, de verre? In het uiterste geval maar meten dus.

Lijkt mij een heel goed idee. Hier wordt zowat alles nagemeten voordat het ingesoldeerd wordt. Een kwestie van een keertje te vaak verkeerde opdruk tegengekomen.
Btw.
Toen de 2N3055 net op de markt kwam heb ik ook diverse exemplaren geruild omdat ze een CE lek hadden. Later kocht ik alleen nog RCA exemplaren die waren altijd OK

Op 15 november 2012 00:45:23 schreef Nils Audio:
Dank, echter de kleurcode ken ik. Ik bedoel meer het ontdekken wat links en rechts is aan de metaalfilmweerstand. Met zes kleuren en geen goud of zilver ringetje doch slechts bruin. Wie is 1 en wie is 6? De dikke, de verre?

Dat is idd wel eens lastig, en fabrikant afhankelijk. Een lijst met voorkomende waarden kan je darbij helpen, zo kan je tenminste de gekke combinaties uitsluiten.

Ik heb zo heel wat metaalfilmweerstanden kunnen (eigenlijk moeten, aan een ongesorteerde bak vol heb je niets) sorteren.

http://gellerlabs.com/JCan%20References.htm
Leuk stuk over noise in weerstanden en hoe je het met een J-can kan meten

Ik kwam dit interessante topic tegen, en wilde wat info toevoegen naar aanleiding van de reactie van fred101.

Build the JCan to measure resistor noise.

Zie bijlage