اعلی صحت سے متعلق مزاحموں کی کارکردگی اور اطلاق

ریزٹر انڈسٹری میں نئی ​​ٹیکنالوجیز کی ترقی اور استعمال کے نتیجے میں مزاحم کاروں کے سائز میں تیزی سے کمی واقع ہوئی ہے۔ مارکیٹ کے نئے مطالبات نے بہتر کارکردگی اور استحکام کے ساتھ مصنوعات تیار کرنے کے لئے الیکٹرانک جزو مینوفیکچررز کو بھی کارفرما کیا ہے۔ چونکہ مختلف قسم کے صحت سے متعلق مزاحموں کا استعمال زیادہ سے زیادہ وسیع ہوتا جاتا ہے ، صحت سے متعلق مزاحموں کی کارکردگی زیادہ اہم ہوگئی ہے۔ صحت سے متعلق مزاحموں کے اہم پیرامیٹرز میں درجہ حرارت کی گتانک (ٹی سی آر) ، پاور گتانک (پی سی آر) ، طویل مدتی استحکام ، اینٹی اسٹیٹک قابلیت (ای ایس ڈی) ، تھرمل الیکٹرووموٹیو فورس (ای ایم ایف) ، شور ، وغیرہ شامل ہیں۔
نظام کی مجموعی کارکردگی میں بہتری ہر الیکٹرانک جزو یا سب سسٹم کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔ مجموعی کارکردگی کا تعین سرکٹ سسٹم میں سب سے کمزور لنک سے ہوتا ہے۔ ہر جزو مجموعی طور پر سرکٹ سسٹم میں کارکردگی کی کچھ حدود لاتا ہے۔ خاص طور پر ، قلیل مدتی اوورلوڈ ، طویل مدتی استحکام ، تعدد ردعمل اور شور۔ مجرد ریزٹر انڈسٹری میں ، چار مشہور ریزٹر ٹیکنالوجیز ، وائر واؤنڈ ریزسٹرس ، موٹی فلم ریزسٹرس ، پتلی فلم مزاحم کار ، اور ورق مزاحم کار ہیں ، جو صارفین کو مختلف کارکردگی کی ضروریات اور مختلف بجٹ کے ساتھ حل فراہم کرتے ہیں۔
جدول 1 مختصر طور پر مختلف ریزسٹر ٹیکنالوجیز ، تھرمل اثرات ، مکینیکل تناؤ اور بجلی کی خصوصیات کے فوائد اور نقصانات کا خلاصہ کرتا ہے۔
تناؤ ، چاہے وہ مکینیکل ہو یا تھرمل ، مزاحم کاروں کی برقی خصوصیات میں تبدیلی کا سبب بنتا ہے۔ اگر ریزٹر تناؤ کی وجہ سے شکل ، لمبائی ، ترتیب ، یا سالماتی ڈھانچے کو تبدیل کرتا ہے تو ، ریزسٹر کی بجلی کی خصوصیات بھی تبدیل ہوجائیں گی۔
جب موجودہ مزاحم عنصر کے ذریعے بہتا ہے تو ، یہ خود گرمی پیدا کرتا ہے ، اور درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں سے مواد کو میکانکی طور پر وسعت یا معاہدہ کرنے کا سبب بنتا ہے۔ مثالی مزاحم عنصر ان مظاہر کو خود بخود متوازن کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ استحکام بڑھانے کا نظام مینوفیکچرنگ کے عمل کے ذریعہ ریزٹر عنصر کی جسمانی خصوصیات کی سالمیت کو برقرار رکھ سکتا ہے اور ریزسٹر کے استعمال کے دوران خود گرمی اور تناؤ کی تلافی کرنے کی ضرورت کو ختم کرسکتا ہے۔
ہم مختلف ریزسٹر ٹیکنالوجیز کی خصوصیات کا موازنہ کریں گے اور صحت سے متعلق سرکٹس میں ہر قسم کے ریزسٹر کے استعمال پر تبادلہ خیال کریں گے۔
ورق مزاحم
خصوصی ورق ریزٹر مرکب (نکل/کرومیم اور اضافی) گرمی اور مکینیکل تناؤ کی وجہ سے ہونے والے دباؤ کو متوازن کرنے کے لئے کنٹرول مزاحمت کے ساتھ ایک خصوصی سیرامک ​​میٹرکس کے ساتھ پابند ہیں۔ ریزٹر راہ کا نمونہ لیزر کو ورق ریزٹر کھوٹ میں کھڑا کیا جاتا ہے۔ یہ عمل انفرادی طور پر کم درجہ حرارت کے بڑھنے ، طویل مدتی استحکام ، غیر پیداواری ، جامد بجلی سے غیر حساس ، کم گنجائش ، تیز تھرمل استحکام ، اور ایک ہی ریزسٹر ٹکنالوجی میں کم شور کی اہم خصوصیات کو انوکھا طور پر جوڑتا ہے۔
یہ خصوصیات سرکٹ سسٹم میں اعلی استحکام اور وشوسنییتا لاتی ہیں۔ ریزٹر کی درستگی ، استحکام اور ردعمل کی رفتار کے مابین کسی سمجھوتہ پر غور نہیں کیا جاتا ہے۔ عین مطابق مزاحمت کی اقدار کو حاصل کرنے کے لئے ، بلک دھات کی ورق دھات کی ورق متوازن ہے اور منتخب طور پر داخلی شارٹنگ سٹرپس کو ختم کرتی ہے۔ جب اعلی مزاحمت کی ضروریات سے نمٹنے کے دوران ، چھوٹے چھوٹے مراحل میں مزاحمت کی قیمت کو بڑھانے کے لئے اس علاقے کو منتخب مزاحمت میں اضافے میں کاٹ دیا جاتا ہے۔
معیاری درجہ حرارت کے گتانک ± 1 پی پی ایم/ ڈگری 0 ڈگری سے + 60 ڈگری (0. 05 پی پی ایم/ ڈگری زیڈ ورق) ، جو ورق مزاحم مرکب کھوٹ اور تھرمل اور مکینیکل تناؤ متوازن میٹرکس سے حاصل کی گئی ہے جس کو (ٹیبل 1) کے ساتھ ملایا گیا ہے۔

دھات کے ورق طیارے میں متوازی ریزٹر پاتھ ڈیزائن indid {{0}}}. 08 μH کی زیادہ سے زیادہ انڈکٹینس کے ساتھ انڈکٹینس کو کم کرتا ہے۔ زیادہ سے زیادہ کیپسیٹینس 0.5 پی ایف ہے۔ 1- KΩ ریزسٹر کا جوابی وقت 100 میگاہرٹز تک 1 این ایس سے کم ہے۔ عروج کا وقت ریزٹر ویلیو کے ذریعہ طے کیا جاتا ہے ، لیکن اعلی یا نچلی اقدار انٹرمیڈیٹ اقدار سے صرف قدرے آہستہ ہیں۔ تیز رفتار سوئچنگ سرکٹس ، جیسے سگنل کنورٹرز میں کوئی انگوٹھی خاص طور پر اہم نہیں ہے۔
مندرجہ ذیل فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے 100 میگا ہرٹز پر اس کے AC مزاحمت سے ایک 1- k} kω kΩ کی ڈی سی مزاحمت کا موازنہ کیا جاسکتا ہے۔
AC مزاحمت/DC مزاحمت=1. 001
ورق ریزٹر ٹیکنالوجیز خصوصی خصوصیات کے ساتھ مزاحم کار تیار کرتی ہے جو پہلے دستیاب نہیں تھی اور مطلوبہ تھی۔ ان میں {{0}}. 2 پی پی ایم/ ڈگری کا درجہ حرارت بڑھنے شامل ہیں ، جس کی درستگی ± 0. 001 ٪ ، 1000- گھنٹہ بوجھ زندگی کی استحکام ± 0.005 ٪ (50 پی پی ایم) ، اور کم از کم 25 کیوی کی مستحکم مزاحمت ہے۔
ایک اچھی مصنوع کو واقعی کتنا اچھا ہونا ضروری ہے؟
یقینا ، ہر سرکٹ انجینئر ڈیزائنوں میں مجموعی طور پر اعلی کارکردگی کی ضرورت نہیں ہے۔ بہت ساری ایپلی کیشنز میں ، کم کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والے کافی ہوں گے ، لہذا جوابات چار اقسام میں گرتے ہیں۔
1. دھات کے ورق مزاحم کار کسی آلے کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بناسکتے ہیں۔
2. ایک یا زیادہ دھات کے ورق مزاحم کسی آلے کی بہترین کارکردگی کو حاصل کرسکتے ہیں۔
3. دھاتی ورق مزاحم سرکٹ ٹکنالوجی کی ترقی کو بہتر بناسکتے ہیں اور صحت سے متعلق مزاحموں کی بہت سی سازگار خصوصیات کو بہتر بنا سکتے ہیں۔
4. واضح طور پر طویل مدتی تحفظات کے لئے صحت سے متعلق مزاحم استعمال کرنے کا منصوبہ بنائیں (مثال کے طور پر: سرکٹ کی درستگی کو برقرار رکھنے کے لئے سرکٹ کی کارکردگی کو قدرے بہتر بنانے کے لئے مہنگے آلات کو شامل کرنے کے مقابلے میں دھات کے ورق مزاحم زیادہ سرمایہ کاری مؤثر ہیں)۔
دوسرے زمرے میں ، مثال کے طور پر ، مجموعی طور پر ڈیزائن کی معیشت کے خلاف ایک ہی پیرامیٹر کا وزن ہونا چاہئے۔ اعلی کارکردگی کا استعمال کرنے والے کا استعمال اخراجات کی بچت کرسکتا ہے کیونکہ معاوضہ سرکٹ کو کم کیا جاسکتا ہے (اور متعلقہ اجزاء کی لاگت اور ان کی تنصیب کو بچایا جاتا ہے)۔ ریزٹر کی صحت سے متعلق کو بہتر بنانا آلہ کو بہتر بنانے سے کہیں زیادہ سرمایہ کاری مؤثر ہے ، کیونکہ کچھ کارکردگی کو بہتر بنانے کے ل the آلہ کو بہتر بنانا صحت سے متعلق مزاحموں سے کہیں زیادہ مہنگا ہے۔
صحت سے متعلق وائر واؤنڈ ریزسٹرز
وائر واؤنڈ ریزسٹرس کو عام طور پر پاور وائر واؤنڈ ریزسٹرس اور صحت سے متعلق وائر واؤنڈ ریزسٹرس میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ استعمال کے دوران پاور وائر واؤنڈ ریزسٹرز بہت تبدیل ہوجائیں گے اور ان ایپلی کیشنز میں استعمال نہیں ہوسکتے ہیں جن کو مزاحم کاروں کی صحت سے متعلق کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا ، ہم پاور وائر وونڈ مزاحم کاروں پر تبادلہ خیال نہیں کریں گے۔
وائر واؤنڈ ریزسٹرس کی تیاری کے عمل کے دوران ، ریزسٹر تار کی اندرونی سطح (موصل کنکال کے قریب کی طرف) نچوڑ جاتی ہے ، اور اس کی بیرونی سطح کو تناؤ کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ مستقل اخترتی ہوتی ہے۔
اس عمل کی وجہ سے اور اس کے نتیجے میں تار کی اینیلنگ کے دوران اخترتی مصنوعی ہے ، جیسا کہ لچکدار یا الٹ جانے والی اخترتی کے برخلاف ہے۔ غیر متوقع مستقل مکینیکل اخترتی بجلی کی خصوصیات میں بے ترتیب تبدیلیوں اور تار کی مزاحمت کا سبب بنتی ہے۔ نتیجہ کارکردگی کے پیرامیٹرز کی ایک وسیع رینج ہے۔
ایک موصل کنکال پر وائر وونڈ ریزسٹر تار کے زخم سے بنے ہیں۔ مختلف قطر اور لمبائی کی تاروں پیش قیاسی مزاحمت اور خصوصیات فراہم کرتی ہے۔ صحت سے متعلق وائر وونڈ ریزسٹرس میں پتلی فلم اور موٹی فلم مزاحموں سے بہتر اینٹیسٹیٹک خصوصیات اور کم شور ہوتا ہے۔ وائر واؤنڈ ریزسٹرس میں بھی کم درجہ حرارت کا بہاؤ اور بہتر استحکام ہوتا ہے۔
وائر وونڈ ریزسٹرس کی ابتدائی درستگی ± 0. 005 ٪ ہوسکتی ہے۔ درجہ حرارت کا بہاؤ 3 پی پی ایم/ ڈگری عام تک کم ہوسکتا ہے۔ لیکن کم مزاحمت وائر وونڈ مزاحموں کے لئے یہ عام طور پر 15 پی پی ایم/ ڈگری 25 پی پی ایم/ ڈگری تک ہوتا ہے۔ تھرمل شور کم ہے ، اور آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد سے باہر درجہ حرارت کے بڑھنے سے باخبر رہنا بھی ± 2 پی پی ایم/ ڈگری تک پہنچ سکتا ہے۔ یہ واضح ہونا چاہئے کہ وائر واؤنڈ ریزسٹرس کے پاس ایس ایم ڈی پیکیجنگ مصنوعات نہیں ہیں (ایس ایم ڈی نہیں مولڈ ہے ، اور کچھ مولڈ سرفیس ماؤنٹ وائر وونڈ ریزسٹر ایس ایم ڈی ریزسٹر نہیں ہیں) ، لہذا وائر وونڈ ریزسٹرس کو ایسی صورتحال میں استعمال نہیں کیا جاسکتا جہاں ریزٹر کا وزن اور حجم درکار ہوتا ہے۔
تاہم ، وائر وونڈ مزاحم کاروں کے سمیٹنے والے ڈھانچے کی وجہ سے ، وائر واؤنڈ ریزسٹرز دلکش ہیں ، اور اسی طرح کے سمیٹنے سے گنجائش پیدا ہوتی ہے۔ ریزسٹر کے استعمال کے دوران ردعمل کے وقت کو بہتر بنانے کے ل ind انڈکٹینس کو کم کرنے کے لئے خصوصی سمیٹنے والی ٹکنالوجی کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔ موروثی دلکش اور صلاحیتوں کے ڈیزائن کی وجہ سے ، وائر واؤنڈ ریزسٹرس میں اعلی تعدد کی اچھی خصوصیات نہیں ہیں۔ خاص طور پر 50 کلو ہرٹز سے اوپر کی درخواستوں میں۔ انڈکٹینس اور قیمت کے عوامل کی وجہ سے ، فی الحال صحت سے متعلق وائر واؤنڈ ریزسٹرس ختم ہونے کے راستے پر ہیں۔
پتلی فلم مزاحم
ایک فلمی ماد .ہ کو 50 سے 250 انگسٹروم کی ایک خاص مزاحمیت کے ساتھ بخارات کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے جس میں ایک سیرامک ​​سبسٹریٹ پر موٹا ہوتا ہے جس میں بخارات [1 اینگسٹروم (a)=10 نانوومیٹر] کی طرح کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے۔ پتلی فلمی مزاحم کار کسی دیئے گئے علاقے میں وائر وونڈ ریزسٹرس اور ورق مزاحموں کے مقابلے میں اعلی مزاحمت کی اقدار پیدا کرسکتے ہیں اور وہ سستے ہیں۔ اس سے ان ایپلی کیشنز میں پتلی فلمی مزاحم کاروں کو زیادہ معاشی انتخاب ہوتا ہے جہاں درمیانے درجے کی صحت سے متعلق اعلی مزاحموں کی ضرورت ہوتی ہے اور خلائی کارکردگی پر غور کیا جاتا ہے۔
پتلی فلمی مزاحم درجہ حرارت کے لئے حساس ہیں۔ فلم کی مناسب موٹائی کو مختلف قسم کے مزاحمتی اقدار پیدا کرنے کے لئے منتخب کیا جاسکتا ہے ، لیکن ایک مخصوص فلم صرف ایک خاص مزاحمتی حد کے ساتھ مزاحم پیدا کرسکتی ہے۔ لہذا ، مختلف موٹائی کی فلمیں مختلف مزاحمت کی حدود کے ساتھ مزاحم تیار کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہیں۔
درجہ حرارت میں اضافے سے فلم کا استحکام متاثر ہوتا ہے۔ فلم کے عمر رسیدہ استحکام کی تبدیلی کا عمل مخصوص مزاحمت کی قیمت کو حاصل کرنے کے لئے فلم کی موٹائی پر منحصر ہے ، لہذا مزاحمت کی حد مستقل طور پر تبدیل ہوتی رہتی ہے۔ کیمیائی/مکینیکل عمر بڑھنے میں درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے ریزٹر مصر دات کا آکسیکرن بھی شامل ہے۔
مناسب موٹائی کی فلم کے درجہ حرارت بڑھنے سے مزاحمت کی قیمت پر بھی منفی اثر پڑ سکتا ہے۔ اعلی مزاحم پتلی فلم مزاحم کاروں میں بگاڑ کی شرح زیادہ ہوتی ہے۔ کیونکہ فلم جتنی پتلی ہوتی ہے ، آکسیکرن کے ل it یہ اتنا ہی حساس ہوتا ہے۔ چونکہ پتلی فلمی مزاحم بہت پتلی ہیں ، لہذا وہ جامد بجلی سے آسانی سے متاثر ہوتے ہیں۔
اس کے علاوہ ، کیونکہ دھات کے عنصر کا حصہ بہت چھوٹا ہے ، لہذا نمی کی وجہ سے ہونے والی سنکنرن کے لئے بھی پتلی فلمی مزاحم ہیں۔ جب پانی کے بخارات ریزٹر پیکیج سے گزرتے ہیں تو ، یہ نجاست لاتا ہے اور کیمیائی سنکنرن تیار کرتا ہے ، جس کی وجہ سے ڈی سی کم وولٹیج بوجھ لگانے کے چند گھنٹوں کے اندر ریزٹر فلم ناکام ہوجاتی ہے۔
طویل مدتی ملٹی لیئر فلم جمع ، اعلی صحت سے متعلق مزاحمتی ایڈجسٹمنٹ اور پوسٹ اسکریننگ کے ذریعے ، بہترین صحت سے متعلق پتلی فلم مزاحم ± 2 پی پی ایم/ ڈگری کا درجہ حرارت بڑھنے اور {0. 01 ٪ کی درستگی کے ساتھ ساتھ اچھے طویل مدتی استحکام کو بھی حاصل کرسکتے ہیں۔ تاہم ، طاقت زیادہ نہیں ہے ، کم مزاحمت والے حصے میں ناقص کارکردگی ہے ، یہ اینٹی اسٹیٹک نہیں ہے ، بجلی کا قابلیت ناقص ہے ، چھوٹی بیچ کی فراہمی کو پورا کرنا مشکل ہے ، اور مختلف بیچوں کی مستقل مزاجی اچھی نہیں ہے۔
موٹی فلمی مزاحم
پچھلی بحث میں ، ہم نے وضاحت کی کہ سائز ، پیکیجنگ اور وزن کی وجہ سے چپ ایپلی کیشنز میں وائر واؤنڈ ریزسٹر استعمال نہیں کیے جاسکتے ہیں۔ وائر وونڈ ریزسٹرس کے مقابلے میں کم عین مطابق ایپلی کیشنز میں ، موٹی فلم ریزسٹرز زیادہ عام طور پر استعمال ہوتے ہیں کیونکہ موٹی فلمی مزاحم کاروں میں مزاحمتی اقدار (اعلی مزاحمت/چھوٹے سائز) ہوتے ہیں اور وہ سستے ہوتے ہیں۔
موٹی فلمی مزاحم کاروں میں تیز فریکوئینسی ردعمل ہوتا ہے ، جو پتلی فلمی مزاحم کاروں اور ورق مزاحموں کی طرح ہوتا ہے ، لیکن مختلف ریزسٹر ٹیکنالوجیز میں ، موٹی فلم مزاحم انتہائی شور ہیں۔ جب کم عین مطابق ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے تو ، موٹی فلمی مزاحم کاروں کے بارے میں تبادلہ خیال کیا جائے گا اور مختلف قسم کے سرکٹس میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جائے گا ، جس میں اعلی صحت سے متعلق سرکٹس کے کم عین مطابق حصے بھی شامل ہیں۔
موٹی فلم مزاحمتی راستہ بنانے کے لئے شیشے کے میٹرکس پر ذرہ سے ذرہ رابطے پر انحصار کرتی ہے۔ یہ رابطہ پوائنٹس پوری مزاحمت کی تشکیل کرتے ہیں۔ تاہم ، ریزسٹر کے استعمال کے دوران یہ ذرات تھرمل تناؤ کے ذریعہ مسدود کردیئے جاتے ہیں۔ کیونکہ ان کے پاس بہت سے متوازی راستے ہیں ، لہذا مزاحمتی راستہ ٹوٹ نہیں ہوگا۔ تاہم ، وقت کے ساتھ ساتھ مزاحمت کی قیمت میں اضافہ ہوگا اور جیسے جیسے درجہ حرارت بڑھتا ہے۔ لہذا ، موٹی فلمی مزاحم دیگر ریزسٹر ٹیکنالوجیز کی طرح مستحکم نہیں ہیں۔
ذرہ ڈھانچے کا یہ بھی مطلب ہے کہ موٹی فلمی مزاحم کاروں میں شور کا ایک اعلی قابلیت ہوتا ہے ، کیونکہ اس ڈھانچے کے ذریعہ ریزٹر الیکٹرانوں کی جمع اور ریلیز کی نقل و حرکت نسبتا large بڑے شور پیدا کرتی ہے۔ ایک دیئے گئے سائز کے ریزسٹر کے ل resistance ، مزاحمت کی قدر جتنی زیادہ ہوگی اور دھات کا مواد کم ہوگا ، شور اور کم مستحکم ہے۔ موٹی فلمی مزاحم کاروں کا شیشے کا ڈھانچہ پروسیسنگ کے دوران ریزسٹر کی حفاظت کے لئے شیشے کی طرح حفاظتی کوٹ تشکیل دیتا ہے ، جو موٹی فلم کے مزاحم کاروں کو بھی پتلی فلم مزاحم کاروں سے زیادہ نمی سے زیادہ مزاحم بناتا ہے۔
موٹی فلم ریزسٹر پیسٹوں کی مسلسل بہتری کے ذریعہ ، سب سے عین مطابق موٹی فلم ریزٹر ٹکنالوجی ± 5 پی پی ایم/ ڈگری کا درجہ حرارت بڑھنے کو حاصل کرنے میں کامیاب رہی ہے ، اور یہاں تک کہ ایک سے زیادہ موٹی فلمی ریزٹر چپس کا استعمال کرکے جو ایک دوسرے کی تلافی کرسکتی ہے ، یہ آخر کار 2 پی پی ایم/ ڈگری کے درجہ حرارت میں اضافے تک پہنچ سکتی ہے۔ اس کی اعلی ترین درستگی بھی ± 0. 01 ٪ تک پہنچ سکتی ہے۔ صحت سے متعلق موٹی فلم ریزسٹرس اعلی وولٹیج ، اعلی مزاحمت ، اور اعلی صحت سے متعلق ایپلی کیشنز میں مرکزی دھارے میں شامل ٹکنالوجی ہیں۔ موٹی فلمی مزاحم کاروں کا نقصان یہ ہے کہ کم مزاحمت والے حصے میں اعلی صحت سے متعلق اور کم درجہ حرارت کا حصول حاصل کرنا مشکل ہے ، شور انڈیکس اچھا نہیں ہے ، اور طویل مدتی استحکام عام طور پر دیگر صحت سے متعلق مزاحموں سے بھی بدتر ہوتا ہے۔