詳細(xì)信息
薄膜貼片電阻的選擇中常見的問題
1)精度和穩(wěn)定性那個(gè)更重要?
通常我們選擇精密電阻,工程師會(huì)定義一個(gè)要求的精度和溫飄.
大多數(shù)的精密電阻,如線繞電阻和薄膜電阻的精密定義只和精度及溫飄相關(guān),這事實(shí)上并不能反映實(shí)際使用中的情況.電阻的穩(wěn)定性受多方面因素的影響,溫飄(溫度系數(shù))代表了電阻的阻值隨環(huán)境溫度的變化而變化的情況,在實(shí)際的使用過程中,環(huán)境溫度并不會(huì)劇烈的變化.電阻由于加功率后內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生自熱,由于自熱會(huì)導(dǎo)致電阻的溫度發(fā)生劇烈的變化,由于自熱而導(dǎo)致的阻值變化我們稱為電阻的功率系數(shù).自熱效應(yīng)及周圍的發(fā)熱零件同時(shí)也會(huì)使環(huán)境溫度升高.由于外部環(huán)境溫度發(fā)生的變化和由于內(nèi)部加功率而產(chǎn)生的自熱效應(yīng),兩者疊加才能正確地反映出電阻的阻值受溫度變化而變化的情況.大多數(shù)電阻并沒有標(biāo)明其功率系數(shù)的情況,膜式電阻如金屬模,薄膜電阻,厚膜電阻的功率系數(shù)非常差.在我們選擇一定精度的電阻的時(shí)候,需要同時(shí)考慮它的穩(wěn)定性,穩(wěn)定性受使用環(huán)境的影響,如內(nèi)部和外部溫度的變化,濕度等等.穩(wěn)定性很差,精度選擇再高也是毫無意義的.所以答案是精度和穩(wěn)定性對(duì)于精密電阻都很重要,且穩(wěn)定性更為重要.選擇精密電阻首要考慮的應(yīng)該是電阻的穩(wěn)定性,代表穩(wěn)定性的量化指標(biāo)包括:溫度系數(shù),功率系數(shù),電壓系數(shù),貨架壽命,負(fù)載壽命,耐濕性,短時(shí)過載,自熱效應(yīng).
2)薄膜貼片電阻一定很貴嗎?
很多工程師在實(shí)際的應(yīng)用中希望通過精密電阻的使用來提高電路的性能,但對(duì)于精密電阻的價(jià)格卻無法接受.經(jīng)濟(jì)和性能總是發(fā)生沖突.對(duì)于單一的電阻,精度越高,穩(wěn)定性越好,價(jià)格自然越高.如何最大程度的兼顧經(jīng)濟(jì)和性能?如第一點(diǎn)所講,在精密電阻的選擇過程中穩(wěn)定性是應(yīng)該被首要考慮的因素.穩(wěn)定性是和電阻的材料及制作工藝相關(guān)的,即電阻元素本身具有的穩(wěn)定性和通過工藝改良而提高的穩(wěn)定性.工藝的改良必須建立在相對(duì)穩(wěn)定的材料的基礎(chǔ)上.所以材料本身所具有的穩(wěn)定性是相當(dāng)重要的,如線繞電阻的繞線具有的溫度系數(shù)就代表了線繞電阻本身的溫度系數(shù),薄膜電阻的電阻漿料具有的溫度系數(shù)就代表了薄膜電阻的溫度系數(shù).所以一旦確認(rèn)選擇了某個(gè)材料的精密電阻,那么材料本身的價(jià)格是無法做出讓步的.工藝可以改良的是穩(wěn)定性和精度.如前所述,工藝對(duì)于某些材料的精密電阻的穩(wěn)定性改良有限,例如線繞電阻和薄膜電阻.而精度是必須通過工藝來制作和改良的,所以不同的精度對(duì)于價(jià)格有很大的影響.薄膜電阻和線繞電阻在封裝前都會(huì)對(duì)電阻元素進(jìn)行刻蝕而調(diào)節(jié)阻值的精度,這對(duì)電阻本身是有害的,刻蝕的部分容易形成熱點(diǎn),也是電阻的弱點(diǎn),這就是為什么這些電阻的損壞都是從某一點(diǎn)開始的原因.電路本身需求的電阻精度是0.1%,工程師往往會(huì)選擇0.05%甚至更好的精度,因?yàn)樗仨毧紤]電阻在使用過程中阻值所發(fā)生的不可逆變化.但這個(gè)變化一般都是通過經(jīng)驗(yàn)得出的,大多數(shù)設(shè)計(jì)師在選型前并沒有論證所選電阻在實(shí)際的使用環(huán)境中所發(fā)生變化的情況.假設(shè)一個(gè)電阻是完全穩(wěn)定的,那我們就沒必要預(yù)留精度空間.但沒有完全穩(wěn)定的電阻,所以必須根據(jù)儀器的使用壽命選擇比理論值更加精密的電阻來保證長(zhǎng)期的使用精度在允許的偏差范圍以內(nèi).綜上所述,要盡可能的兼顧價(jià)格和性能,第一是要選擇合適的材料,第二是選擇合適的精度.比如有些客人使用0.01%, 5PPM, 100K的精密線繞電阻,事實(shí)上可以用0.05%的箔電阻來替代,價(jià)格會(huì)好一些且更穩(wěn)定,這就是材料選擇不合適.比如有些客人用1M阻值的箔電阻來滿足0.1%, 10PPM的要求,事實(shí)上反過來可以考慮5PPM的線繞電阻或氧化療電阻,價(jià)格會(huì)好很多,也能滿足要求.