薄膜電阻厚膜電阻和金屬膜電阻如何取舍

電阻有三種基本類型：金屬膜電阻、薄膜貼片電阻及厚膜貼片電阻，這三種電阻表面上看起來(lái)很相似，并且可能具有類似的采購(gòu)規(guī)格。但實(shí)際上，這三種電阻的制造方式均不同。本身固有的設(shè)計(jì)與處理將極大影響電 氣性能，因此在安裝后，這三種電阻的行為均不相同。當(dāng)外部及內(nèi)部溫度改變時(shí)，這些差異會(huì)變得非常明顯且至關(guān)重要。此外，長(zhǎng)期穩(wěn)定性、濕度及其它環(huán)境條件的 影響會(huì)隨時(shí)間推移而產(chǎn)生額外影響。這一點(diǎn)應(yīng)加以考慮，當(dāng)電路要求對(duì)信噪比 (SNR) 及脈沖響應(yīng)來(lái)說(shuō)更加苛刻時(shí)更應(yīng)如此。因此，一些所謂的高精度電阻在用于電路后結(jié)果卻達(dá)不到人們可能期望的精度。要生產(chǎn)具有高精度及高穩(wěn)定性的電阻，重要的 是能夠控制溫度及環(huán)境條件對(duì)電阻器件的影響。


在具有低 TCR 值的高精度電阻中，自加熱（焦耳效應(yīng)）會(huì)使電阻無(wú)法嚴(yán)格符合它們的 TCR 規(guī)范。這種不準(zhǔn)確性會(huì)使電阻值在施加的功率下產(chǎn)生錯(cuò)誤。選擇相應(yīng)的高精度電阻前，應(yīng)仔細(xì)了解這三種不同的高精度電阻是如何制造的，并對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試，以了 解它們?cè)谑褂弥械倪\(yùn)行方式。

電阻功率系數(shù) 測(cè)試示例：

在該測(cè)試中，我們使用了大小相同 (1206)

且電阻值相同 (1 K) 的三種表面貼裝片式電阻。我們對(duì)下列每個(gè)電阻的 TCR 值進(jìn)行了測(cè)試（MIL 范圍：-55℃ ~ +125℃，+25℃參考）：箔片式電阻、薄膜片式電阻及厚膜片式電阻。 我們有意選擇薄膜及厚膜電阻來(lái)獲得超低 TCR 值。

在 PCR 測(cè)試過程中，我們對(duì)這些電阻施加了 100 mW～500 mW 的功率，并測(cè)試了電阻值在整個(gè)測(cè)試過程中的變化。

我們使用了基本的惠斯登電橋電路。選擇該電橋臂的電阻值對(duì)測(cè)試電阻 (Rx) 施加高功率，同時(shí)確保其余三個(gè)支腳保持超低功率。當(dāng)功率增加時(shí)，Rx 中的任何變化均是由 Rx 的自加熱導(dǎo)致的。

公式：
Rb×Rx = Rstd×Ra? ( 1 K×1 K = 10Ω×100 K )

Ra：100 K， 額定功率：+125℃時(shí)為 0.3W，Rb = 1K，額定功率：+125℃時(shí)為 0.3W，Rstd：10Ω，額定功率：+125℃時(shí)為 0.3W? Rx = 1 K， 額定功率：+70℃時(shí)為 0.3W

結(jié)論:

在因以下兩種因素（環(huán)境溫度變化－TCR和負(fù)載變化焦耳效應(yīng)引起的內(nèi)部升溫 PCR）導(dǎo)致的電阻溫度變化過程中，高精度金屬膜電阻實(shí)現(xiàn)了最可用的穩(wěn)定性。