Colori di Resistenze e Condensatori

Premessa

L'introduzione del codice a colori per indicazione delle caratteristiche di un componente è avvenuta con lo sviluppo dell'elettronica-miniaturizzata e della microelettronica. Il codice a colori, infatti, permette la lettura dei dati anche di componenti dalle dimensioni ridottissime, quali resistori di potenza inferiore al decimo di watt o diodi al silicio in microcontenitore di vetro.

Il codice si distingue proprio per la sua facile leggibilità, perchè difficilmente viene per accidente cancellato dalla superficie del componente.

Con una serie di tre poster mi propongo di fornire i dati necessari per l'interpretazione dei codici. Sebbene il codice dei resistori sia di conoscenza diffusa, a tal punto che molti sperimentatori lo interpretano a memoria, codici specifici (per i resistori a film metallico, per termistori, varistori e condensatori al tantalio, per condensatori ceramici d'impiego in alte e altissime frequenze) sono spesso ignorati, con i problemi che derivano dall'applicazione di un codice interpretativo errato. Quindi: chiedo scusa ai lettori smaliziati che già sono in possesso di queste informazioni; riteniamo questo pero un utile servizio soprattutto per chi da poco si e accostato al mondo dell'elettronica.

Resistori

Notizie di carattere generale. Le varie case produttrici di resistori adottano metodi di fabbricazione alquanto diversi; i sistemi più comuni sono: a impasto di carbone, a strato di carbone, a strato metallico, a filo metallico. Oltre a ciò variano anche i materiali di rivestimento isolante, tra cui citiamo: la lacca, lo smalto, le resine al silicone, le resine vetrificate, l diversi tipi presentano proprietà leggermente differenti: i resistori ad impasto di carbone consentono una buona dissipazione di calore, ed hanno una normale stabilita di funzionamento.

I tipi a strato di carbone sono costituiti da un sottile deposito di carbone su un supporto isolante e chimicamente puro; con essi e possibile raggiungere un alto grado di stabilita di funzionamento e valori di tolleranza molto stretti. I resistori a strato metallico permettono anch'essi di. ottenere tolleranze molto ristrette sul valore nominale; consistono in uno strato metallico depositato su un supporto isolante. ` I resistori a filo metallico, isolati in smalto o cementati, vengono impiegati principalmente per dissipare potenze rilevanti, cosa possibile poiché ammettono temperature di lavoro assai più elevate di tutti gli altri tipi; questa funzione comporta ovviamente anche un aumento considerevole dell' ingombro e del costo di fabbricazione.

La scelta fra i vari tipi sopra elencati viene effettuata secondo esigenze tecniche precise e tenendo conto delle principali caratteristiche, quali: potenza dissipata, tolleranza sul valore nominale, tensione massima di lavoro, coefficiente di temperatura, fattore di rumore, dimensioni e naturalmente della gamma di valori disponibile.
Gamma di valori ohmici disponibile. Sebbene per impieghi particolari vengano prodotti resistori di valore qualsivoglia, per il settore "consumer", industriale semiprofessionale e hobbistico sono state stabilite a livello internazionale delle tabelle di valori `a cui si attengono la maggior parte delle case produttrici.

La convenzione più diffusa e denominata "standard IEC"e si riferisce ad un numero limitato di tabelle e di valori, sufficienti pero a soddisfare le richieste provenienti dai diversi settori di applicazione. Per i resistori a carbone, a strato di carbone e a filo metallico la tabella di valori normalmente prodotti e indicata come tabella "IEC E 24", che comprende 24 valori diversi all'interno di una decade. Per l'identificazione della tabella è sufficiente quindi l'indicazione dei 24 diversi coefficenti compresi tra 1 e 10, che vengono utilizzati per le determinazioni di tutti i valori possibili. I 24 coefficenti sono riportati nella parte anteriore del poster ( "Valori della serie IEC E 24 "), mentre per chiarezza mostriamo qui sotto lo sviluppo più comune della serie, per valori ohmici compresi nella gamma 1Ω - 22 MΩ.

Soprattutto per i resistori a filo metallico, viste le esigenze emerse dall'impiego massiccio dei transistori nei sistemi di potenza, sono state sviluppate e sono quindi disponibili anche le serie di valori nelle decadi inferiori ad 1 Ω, sempre in rispetto dello standard E 24. Alcune case di produzione, per tipi particolari di resistori (ad esempio, quelli ad impasto di carbone ) si riferiscono a tabelle semplificate rispetto alla E 24, denominate E 6 ed E 12 e che prevedono rispettivamente soltanto 6 o 12 valori all'interrio di una decade. Queste tabelle, nel loro sviluppo più comune, sono riportate qui sotto.

La produzione dei resistori a strato metallico (o a film metallico), dati i bassi valori di tolleranza raggiungibili, e legata a tabelle standard più complesse, che meglio s'adattano al loro impiego in condizioni particolarmente esigenti. Lo standard più diffuso e l'E 96, che comprende 96 diversi valori all'interno di una decade.
Indicazione del valore. Per i resistori di piccola potenza (generalmente compresa fra il decimo e qualche watt) l' indicazione normalmente impiegata da tutte le case di produzione e il codice a colori, per i vantaggi che abbiamo già considerato. Il codice non e identico per tutti i resistori, `ma cambia a seconda dello standard di valori cui si riferisce. Generalmente, vengono impiegati due codici diversi. Il codice a quattro colori si riferisce agli standard E 24, E 12 ed E 6, e prevede due cifre significative più un colore per l'indicazione del numero degli zeri ed un quarto colore per l'indicazione del fattore di tolleranza dal valore nominale. È impiegato per i resistori ad impasto di carbone ed a strato di carbone.

Il codice a 5 bande di colore viene invece utilizzato per i resistori di precisione a strato metallico. Prevede tre bande per le tre cifre significative, una banda per l'indicazione del numero di zeri ed una quinta banda per l'indicazione del fattore di tolleranza. È evidente il riferimento allo standard E 96 cheprevede appunto tre cifre significative. I resistori a filo metallico sono normalmente. riconoscibili mediante la stampigliatura del valore e della potenza dissipabile direttamente sul loro involucro. Ciò è permesso dalle loro considerevoli dimensioni. La scritta che indica il valore non prevede normalmente codici di lettura, tranne alcuni casi particolari (ad esempio, sui resistori a filo cementati della NEOHM la lettura "R" sostituisce il punto decimale - si tratta però di convenzioni facilmente riconoscibili).

Condensatori

Alcune case di produzione, per particolari tipi di condensatori (ceramici, a film sottile, al tantalio) adottano un codice a colori che è una derivazione del codice a quattro colori, in cui una quinta banda di colore indica solitamente la rigidità dielettrica (o massima tensione di lavoro ). Tuttavia, il riconoscimento di un condensatore, del suo valore e delle sue caratteristiche (tolleranza, tensione di lavoro, ecc.) è un procedimento più complesso rispetto a quello ora considerato. Nei prossimi poster mostraremo altri codici di impiego comune, in relazione ai diversi tipi di condensatori ed al loro diverso impiego.