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影响电阻器选择的关键特征和规格有哪些?应考虑的因素包括初始公差和值选择。然而,电阻器值的公差或变化受多个参数的影响,如下所述的。

温度系数这是指标称值随温度变化而变化的量度。通常以百万分之一每摄氏度(或开尔文)的为单位引用,它可以是正的或负的。计算给定温度下的电阻的方程式如下:

Rt=Ro[1+α(T-To)]

其中Ro是室温电阻的标称值,To是给出标称电阻的温度,T是工作温度,α是温度系数。

简单地说,具有50ppm/K温度系数的1MΩ电阻器在温度升高或降低1度时将变化50Ω。这听起来可能不多,但是考虑一下,如果您将此电阻器用作x10非反相放大器电路中的增益电阻器,并在+输入上放置0.3v,则最坏的情况下输出变化的可能性就会高达7.5mv,相当于5v12位ADC电路中的5LSB左右。这种变化在精密设计中会相当明显。还要记住,温度系数被引用为±xppm/C,因此第二个电阻器在电路中可能会以相反的方向变化,因此可能会使误差加倍。最后,需要注意的是,某些精密电阻器会引用电路所操作的温度范围内可变的温度系数,这可能会极大地复杂化设计过程。

电阻器老化或稳定性老化和稳定性是阻值随时间发生多次变化的复杂结合,是由温度循环、高温运行、湿度进入等多个因素引起的。通常情况下,由于导电物质在器件内发生迁移,阻值会随时间增加。

热阻热阻是衡量电阻器能够将功率散发到环境中的能力的指标。在实践中,工程师使用热阻来模拟系统的散热情况,它被看作是一组串联的“热阻”,每个热阻代表系统中一个元素的散热情况。

这主要在设计中电阻器运行在或接近其最大值时非常重要,并且可以显著影响系统的长期可靠性。一个使用该参数的例子是计算用于保持电阻器的阻值和工作温度在可接受范围内的PCB焊盘或地平面要求的尺寸。

热量和功率额定值所有的电阻器都有一个以瓦特为单位的最大功率额定值。小功率电阻器的额定值可以是1/8瓦特,而功率电阻器的额定值可以达到几十瓦特。在初步分析中,工程师会检查电阻器是否在其额定值范围内运行。计算这个值的方程式是P=I²R,其中P是电阻器消耗的功率,I是电流大小,R是电阻值。不幸的是,情况可能比这更复杂;对于精确的工作,工程师需要考虑到电阻器的热耗散曲线。这个曲线指定了设计师在给定温度以上需要降低最大功耗的比例。

这可能看起来有些理论性,因为热耗散曲线通常在相当高的温度下开始降低功耗,但如果电路位于密闭的热区中,功率可能会超过降低点,并且最大功耗需要相应地减小。值得注意的是,电阻器的最大工作电压也会随着功耗而降额。

电阻器噪音任何有电子流动的电子元件都会产生噪音,电阻器在这方面也不例外。在高增益放大器系统或处理非常低电压信号时,需要考虑这个问题。

电阻器中的噪音主要是由电阻材料中电子的随机波动引起的热噪声。它通常被建模为白噪声(即在频率范围内具有恒定的均方根电压),并由方程E=√4RkT∆F给出,其中E是均方根噪声电压,R是电阻值,k是玻尔兹曼常数,T是温度,Δf是系统的带宽。

通过降低电阻、操作温度或系统的带宽,可以减少系统噪音。此外,还有另一种称为电流噪声的电阻器噪声,它是由器件中的电子流动引起的。尽管很少有厂商指定这种噪声,但如果可以获得使用IEC60195的标准数值,就可以进行比较。

高频行为需要考虑的最后一个挑战是特定电阻器的高频性能。简单来说,可以将电阻器建模为串联电感,而馈电的电阻器与其并联有寄生电容。

在低至100Mhz的频率下(即使是寄生值低于穿孔组件的贴片电阻),平行电容也可能开始占主导地位,并且阻抗将降低到低于标称值。在更高的频率下,电感可能占主导地位,阻抗将从最小值开始增加,最终可能超过标称值。