Kuten monet elektroniset komponentit, vastuksia on useita muotoja, kokoja, kapasiteettia ja tyyppejä. Myös vastuskohinan, toleranssien, watin, lämpötilakertoimen, jännitekertoimen, taajuusvasteen, suuruuden ja luotettavuuden tyypillisissä arvoissa on eroja. Jotkut vastukset ovat ihanteellisia joissakin sovelluksissa ja lähde painajaisten vianmääritykseen toisissa. Tässä oppaassa tarkastelemme vastusten tyyppejä ja kunkin vastaavaa käyttötapausta.
Vastukset hiilikoostumuksella
Hiiliyhdistevastukset olivat aikoinaan yleisin vastustyyppi alhaisten kustannustensa ja luotettavuutensa vuoksi. Hiilikomposiittivastukset käyttävät kiinteää materiaalia, joka on valmistettu hiilijauheesta, eristävästä keramiikasta ja sideaineesta. Vastusta säädetään vaihtelemalla hiilen suhdetta täyteaineisiin. Ympäristötekijät, erityisesti kosteus, vaikuttavat vastuksen hiilikoostumukseen. Sillä on taipumus muuttua vastustukseksi ajan myötä. Tästä syystä hiiliyhdistevastuksilla on huono vastustuskyky, yleensä vain 5 prosenttia. Hiiliyhdistevastukset on myös rajoitettu tehoon 1 wattiin asti. Toisin kuin huonot toleranssit ja pieni teho, hiilikomposiittivastuksilla on hyvä taajuusvaste, mikä tekee niistä sopivia korkeataajuisiin sovelluksiin.
Hiilikalvovastukset
Hiilikalvovastukset käyttävät ohutta hiilikerrosta eristystangon päällä, joka on leikattu muodostamaan kapea, pitkä vastuspolku. Säätämällä reitin pituutta ja leveyttä vastusta voidaan säätää tarkasti jopa 1 prosentin toleransseihin asti. Yleisesti ottaen hiilikalvovastuksen ominaisuudet ovat paremmat kuin hiilikomposiittivastuksen teholla jopa 5 wattia ja parannetulla vakaudella. Taajuusvaste on kuitenkin huonompi johtuen kalvoon leikatun resistanssipolun aiheuttamasta induktanssista ja kapasitanssista.
Vastukset metallikalvolla
Yksi yleisimmistä nykyään käytössä olevista aksiaalisista vastuksista on metallikalvovastukset. Rakenteeltaan samanlainen kuin hiilikalvovastukset, suurin ero johtuu metalliseoksen käytöstä vastusmateriaalina hiilen sijasta. Metalliseos, yleensä nikkeli-kromiseos, tarjoaa lähemmät vastustoleranssit kuin hiilikalvovastukset, joiden toleranssit ovat niinkin alhaiset kuin 0,01 prosenttia. Metallikalvovastuksia on saatavana noin 35 wattiin asti. Resistanssivaihtoehdot alkavat kuitenkin laskea yli 1 tai 2 wattia. Metallikalvovastukset ovat hiljaisia. Nämä vastukset ovat stabiileja, ja vastus muuttuu vain vähän lämpötilan ja jännitteen vuoksi.
Paksukalvovastukset
Paksukalvovastukset tulivat suosituiksi 1970-luvulla ja ovat edelleen yleisiä pinta-asennusvastuksia. Ne valmistetaan silkkipainatusprosessilla käyttämällä nesteessä suspendoitua johtavaa keramiikka- ja lasikomposiittia. Kun vastus on silkkipainattu, se poltetaan korkeissa lämpötiloissa nesteen poistamiseksi ja keraamisen lasi-komposiitin sulattamiseksi. Aluksi paksukalvovastuksilla oli huonot toleranssit. Nykyään niitä on saatavana niinkin alhaisilla toleransseilla kuin 0,1 prosenttia pakkauksissa, jotka kestävät jopa 250 wattia. Paksukalvovastuksilla on korkea lämpötilakerroin, lämpötilan muutos 100 celsiusastetta, mikä johtaa jopa 2,5 prosentin vastuksen muutokseen.
Ohutkalvovastukset
Puolijohdeprosesseista lainatut ohutkalvovastukset valmistetaan tyhjiöpinnoitusprosessilla, jota kutsutaan sputteroimiseksi. sputterointi on jossa ohut kerros johtavaa materiaalia kerrostetaan eristävälle alustalle. Tämä ohut kerros on valokuvaetsattu resistiivisen kuvion luomiseksi. Ohutkalvovastuksilla voidaan saavuttaa jopa 0,01 prosentin toleransseja säätämällä tarkasti kerrostetun materiaalin määrää ja vastuskuviota. Ohutkalvovastukset on rajoitettu noin 2,5 wattiin ja alhaisemmilla jännitteillä kuin muut vastustyypit, mutta ne ovat vakaita vastuksia. Ohutkalvovastuksen tarkkuudella on hinta, joka on yleensä kaksi kertaa paksukalvovastuksen hinta.
Langalliset vastukset
Tehokkaimmat ja tarkimmat vastukset ovat lankavastuksia, jotka ovat harvoin tehokkaita ja tarkkoja samanaikaisesti. Lankavastukset valmistetaan käärimällä korkealujuus lanka, yleensä nikkeli-kromiseoksesta, keraamisen kelan ympärille. Vaihtelemalla langan halkaisijaa, pituutta, metalliseosta ja käämityskuviota, langan kierrettyjen vastusten ominaisuuksia voidaan räätälöidä käyttötarkoituksen mukaan. Resistanssitoleranssit ovat niin tiukat kuin 0,005 prosenttia tarkkuuslangavastuksilla, ja ne löytyvät jopa noin 50 watin teholuokista. Lankavastusten toleranssit ovat yleensä 5 tai 10 prosenttia, mutta ne on mitoitettu kilowattialueella. Lankavastukset kärsivät rakenteensa luonteesta johtuen korkeasta induktanssista ja kapasitanssista, minkä vuoksi ne rajoittuvat matalataajuisiin sovelluksiin.
Potentiometrit
Signaalin vaihtelu tai piirin viritys on yleinen vaatimus herkissä elektronisissa sovelluksissa. Helppo tapa säätää signaalia manuaalisesti on säädettävä vastus tai potentiometri. Potentiometrejä käytetään usein analogisiin käyttäjätuloihin, kuten äänenvoimakkuuden säätimiin. Pienemmät pinta-asennusversiot virittävät tai kalibroivat piirin piirilevyllä ennen sen sulkemista ja toimittamista asiakkaille.
Muut vastustyypit
Kuten useimpien komponenttien kohdalla, useat erikoisvastusmuunnelmat vastaavat markkinaraon tarpeita. Useat ovat melko yleisiä, mukaan lukien hehkulampun vastuselementti. Muita erikoisvastusvaihtoehtoja ovat lämmityselementit, metallifolio, oksidi, shuntit, kermet- ja verkkovastukset.