Com dissenyar una PCB amb components integrats?

Consulteu la calculadora de codis de colors dels resistors: 4, 5 i 6 franges

Com es determina exactament el codi de colors d’un resistor?

Introducció als codis de colors dels resistors

Al món industrial dels dispositius digitals, poques habilitats són tan universalment útils — ni tan sovint malinterpretades — com la capacitat de llegir els valors dels codis de colors dels resistors. Sigui que sou un aficionat que solda un resistor limitador de corrent per a un LED en el vostre primer circuit, un tècnic que depura una PCB complexa o un desenvolupador que verifica una llista de materials (BOM) per a la producció, saber determinar amb precisió els valors dels resistors, la seva tolerància i la deriva amb la temperatura no és només una comoditat: és una necessitat.  

Les bandes de colors dels resistors són molt més que simplement un quadre de colors sobre un petit tub cilíndric. Indiquen informació important sobre les propietats elèctriques del resistor, cosa que us permet descodificar el valor òhmics, la resistència i, de vegades, l’estabilitat o la fiabilitat d’un component en només uns segons, si sabeu què buscar.  

⭐ "El sistema de codificació per colors dels resistors és un llenguatge entès per les eines electròniques arreu del món: un xifratge de color-a-número que garanteix la precisió, l’eficiència i la comprensió internacional." — Electronic Devices Designers' Handbook, 2021  

Sigui que dubteu sobre quina acabat revisar per identificar un resistor (consell: comenceu pels anells ordenats, no pas pel solitari més allunyat), què fa un resistor de zero ohms (penseu-hi com un 'cable disfressat de resistor') o com distingir exactament una franja d'or (5 % de tolerància) d'una franja de plata (10 % de tolerància), aquesta guia us explicarà detalladament els diagrames de codis de colors dels resistors, les tècniques d'identificació i les aplicacions en el món real.

També descobrirem com les frases mnemotècniques basades en colors, com ara «BBROYGBVGW» (Negre, Marró, Vermell, Taronja, Groc, Verd, Blau, Gris, Blanc) o «Bad Boys Race Our Girls Behind Victory Backyard Wall», ajuden tant als principiants com als experts a recordar l'ordre correcte.

Avaluació de resistors: Què són i per què importen les franges de color

Un resistor és un dels elements digitals més bàsics. La seva tasca principal és limitar el flux de corrent elèctric en un circuit: una tasca necessària per gestionar tensions, protegir instruments delicats i assegurar l’estabilitat del circuit. Els resistors són presents arreu: integrats en la limitació del corrent per a LEDs, en divisors de tensió, en la polarització de transistors i fins i tot en sistemes complexes com la discontinuïtat de línies de transmissió i circuits temporitzadors RC.

Per què necessitem codis de colors per als resistors?

Els resistors estan disponibles en una àmplia gamma de valors (ohms, kilo-ohms, megaohms), molts dels quals són massa petits per escriure’ls numèricament, especialment en resistors axials petits i en estils de muntatge «through-hole». En lloc d’escriure nombres llargs de forma incòmoda, el sector electrònic requereix el sistema de codificació de colors per a resistors: un llenguatge internacional basat en franges de colors.

Principals avantatges de la codificació de colors per a resistors:

Requisit universal: Adoptat globalment per empreses com l'IEC i l'EIA, garantint la compatibilitat transfronterera.

Eficàcia en espai reduït: Permet que resistències petites amb revestiment conformal satisfacin totalment les exigències.

Reducció d'errors: La codificació coherent evita errors de configuració i depuració comparats amb números impresos il·legibles.

Circumstàncies del món real

Un paquet de resistències SparkFun de 1/4 W inclou resistències axials de 4 i 5 franges, amb valors des de 0,22 Ω fins a 10 MΩ. Imagineu-vos escriure "10000000" en una petita resistència de 0,25 W! Les franges de color permeten reconèixer el valor gairebé instantàniament un cop s'ha après el codi.

Comprendre les franges de color de les resistències: Els fonaments

Cada color d'una resistència —normalment axial (rodona)— representa una xifra significativa, un multiplicador, un nivell de tolerància o un coeficient de temperatura.  

Pro Idea: Examinar correctament la posició de les bandes és fonamental! Per a una resistència bàsica, sempre cal començar pel final on les bandes estiguin molt ben separades (o on la banda de tolerància/fiabilitat estigui més allunyada).

Tipus de solucions amb bandes

resistència de 3 bandes (actualment inusual): Dos dígits significatius, un multiplicador. Tolerància de ± 20 % (cap banda).

resistència de 4 bandes: Dos dígits significatius, multiplicador, banda de tolerància.

resistència de 5 bandes: Tres dígits significatius, multiplicador, banda de tolerància (per a una precisió del 1 %/2 %).

resistència de 6 bandes: Igual que la de 5 bandes, però amb una banda addicional al final per al coeficient de temperatura (p. ex., marró per a ± 100 ppm/K).

Colors habituals de les bandes i els seus valors

Els colors metàl·lics (daur, plata) normalment s’utilitzen per indicar la tolerància i com a multiplicadors per a resistències fraccionàries.

Nota: En els sistemes de codi de colors per a resistències d’alta tensió, les franges metàl·liques (conductores) s’eviten per raons de seguretat; en lloc seu es poden fer servir el groc i el gris.

Gràfic del codi de colors de les resistències i taula de recomanacions ràpides

Tenir un gràfic del codi de colors de les resistències a mà és important per a qualsevol professional o aficionat. A continuació, trobareu les correspondències clau per a totes les franges de colors utilitzades en les resistències.  

Gràfic universal del codi de colors de les resistències.

Mnemotècnic ràpid per recordar l'ordre

"BBROYGBVGW" — Negre, Marró, Vermell, Taronja, Groc, Verd, Blau, Violeta, Gris, Blanc. O: "Els nois dolents corren les nostres noies darrere del mur del pati de la victòria".

Revisió dels codis de colors dels resistors: tècniques pas a pas

Les franges de color indiquen el valor de resistència del resistor i la tolerància — un cop coneixes la taula, interpretar-les triga només segons.

Com comprovar un resistor de quatre franges.

1. Identifica la franja de tolerància: normalment daurada (5 %) o argentina (10 %), situada una mica separada.

2. Llegeix les franges d'esquerra a dreta, començant per la més propera a un extrem.

Franja 1: primer dígit significatiu.

Banda 2: segona xifra significativa.

Exemple: groc, violeta, vermell, daurat.

Groc (4), violeta (7), vermell (× 100), daurat (± 5%).

Valor: 47 × 100 = 4.700 Ω (4,7 kΩ) ± 5%.

Com llegir exactament una resistència de cinc bandes

Dissenyada per a major precisió (normalment 1 % o 2 %).

Començant per l’extrem on estan disposades les bandes.

tres xifres significatives: bandes 1–3.

Multiplicador: banda 4.

Valor: 100 × 100 = 10.000 Ω (10 kΩ) ± 1%.

Concretament, com analitzar exactament una resistència de sis bandes

Afegeix el coeficient de temperatura (ppm/K) per a aplicacions essencials.

Bands 1–3: Xifres significatives.

Banda 4: Multiplicador.

Banda 5: Tolerància de la resistència.

Banda 6: Coeficient de temperatura.

6 (blau), 8 (gris), 0 (negre), × 10 (marró), ± 2 % (vermell), 100 ppm/K (marró).

Valor: 680 × 10 = 6.800 Ω (6,8 kΩ) ± 2 %, coeficient de temperatura 100 ppm/K.

Descodificació del codi de resistències SMD (dispositius de muntatge superficial)

Mentre que les resistències axials habituals utilitzen bandes de colors, les resistències de muntatge superficial (SMD) —característiques per la seva petita forma de «xip»— fan servir un sistema numèric diferent, anomenat habitualment codi de resistències SMD o marcatge de resistències de muntatge superficial. Aquest mètode s’adapta a les petites dimensions dels paquets SMD, com ara 0402 o 0805, on les bandes de colors no són pràctiques.

Exactament com funciona la marcatge de resistències SMD.

Les resistències SMD es classifiquen habitualment amb codis de tres o quatre xifres (algunes també utilitzen codis alfanumèrics, on la lletra "R" indica la posició del punt decimal). A continuació s’explica exactament com llegir-los:

Codi de tres xifres

Les dues primeres xifres: xifres significatives.

La tercera xifra: multiplicador (nombre de zeros que cal afegir a les xifres significatives).

Codi de quatre xifres (per una precisió molt més elevada)

Les tres primeres xifres: xifres significatives.

quarta xifra: multiplicador.

notació "R" per a decimals.

«R» significa el punt decimal.

Casos en circuits autèntics

El KOA RK73B1ETTP104J utilitza un codi «104» = 100.000 Ω (100 kΩ), típic per a les resistències de pull-up als pins dels microcontroladors.

Yageo CFR50JT-52-470R ("470R") = 470 Ω, típic per a la limitació existent de LED.

Consells professionals per llegir codis SMD

Utilitzeu una lupa (mínim 10x) o una lent USB petita per veure-ho amb claredat.

Atenció als codis desgastats o incomplets, especialment després de soldar o fer refeccions.

Comproveu habitualment amb l'esquema del circuit o amb la llista de materials (BOM).

Comprensió de les bandes de resistència, multiplicador i coeficient de temperatura

Les bandes extenses dels resistors indiquen més que només el valor bàsic de resistència. En l’estil electrònic avançat, especialment per a aplicacions d’alta precisió, crítiques per a la seguretat o comercials, cal comprendre i interpretar cada banda vermella.

Banda de tolerància

Versió amb mirall del valor de resistència especificat, expressat en percentatge. La banda de tolerància sol ser l’última banda d’un resistor de 4 o 5 bandes, separada per un espai lleugerament més gran.

Colors i significats de les bandes de tolerància:

Dada: les resistències de ± 1 % (banda marró) són estàndard en dispositius electrònics. La banda daurada de ± 5 % predomina en tots els circuits analògics.  

La banda multiplicadora

La banda multiplicadora indica potències de 10. Per a resistències d’alta tensió, eviteu les bandes metàl·liques (utilitzeu groc o gris en lloc d’aquestes).

Coeficient de nivell de temperatura (sisena banda en resistències de sis bandes)

Per a aplicacions on la deriva de la resistència amb la temperatura és molt important (amplificadors de precisió, mides), el coeficient de nivell de temperatura (en ppm/K o ppm/°C) us indica quant variarà la resistència per cada grau de canvi de temperatura.

Idea: Si veieu una resistència de sis bandes amb l’última banda marró i esteu dissenyant un rellotge o un amplificador d’instrumentació, teniu davant una deriva de ±100 ppm/K: una avantatge significativa en el disseny.

Bands de resistència d’alta tensió

Els resistors d’alta tensió solen fer servir el groc o el gris com a banda multiplicadora en lloc de metàl·lics (or/plata) per evitar àrees superficials conductores que podrien provocar arcs elèctrics.

Banda de fiabilitat

Alguns resistors militars o aerospacials inclouen una banda de fiabilitat que indica la taxa de fallada (p. ex., groc = 0,01 % per 1.000 hores).

PMF

P1: Per quin extrem d’un resistor he de començar la lectura?

Comenceu sempre per l’extrem amb el grup de bands molt ben espaiades, o bé per l’extrem oposat a la banda única, sovint més separada (la banda de resistència o del coeficient de temperatura).  

P2: I si el meu resistor d’alta tensió no fa servir bandes de plata ni d’or?

Els resistors d’alta tensió eviten les bandes metàl·liques per reduir el risc d’arcs elèctrics. En aquests casos, potser trobareu bandes multiplicadores o de tolerància grogues o grises.  

P3: Què és un resistor de zero ohms o un resistor pont?

Una resistència de zero ohms és un dispositiu especial, normalment amb una banda negra, que funciona com un cable físic per a la connexió o la transmissió en una placa de circuit imprès (PCB). S’utilitza per a connexions on es requereix una configuració automàtica habitual, en lloc de ponts inserits manualment.

P4: Existeix un mnemotècnic per recordar els colors de les bandes de les resistències?

Sí! El mnemotècnic estatunidenc clàssic és «Unfavorable Children Complete Our Young Girls Behind Success Lawn Wall» (Negre, Marró, Vermell, Taronja, Groc, Verd, Blau, Violeta, Gris, Blanc).  

P5: Puc utilitzar un multimetre per comprovar la resistència?

Definitivament. Aquest és el mètode habitual durant la reparació/depuració de PCB o el control de qualitat. Connecteu les sondes a cada extrem de la resistència i compareu el valor mesurat amb el valor conegut segons les seves bandes de color (tenint en compte la tolerància).