Перформансе и примена високих прецизних отпорника

Развој и употреба нових технологија у индустрији отпорности довели су до оштрог смањења величине отпорника. Нови захтеви тржишта су такође погонили електронским произвођачима компоненти како би развили производе са бољим перформансама и стабилношћу. Како употреба различитих врста прецизних отпорника постаје све распрострањенија, перформансе прецизних отпорника постали су важнији. Главни параметри прецизне отпорнике укључују температурни коефицијент (ТЦР), коефицијент напајања (ПЦР), дугорочна стабилност, антистатичка способност (ЕСД), термичка електромоционална сила (ЕМФ), бука итд.
Побољшање укупних перформанси система постиже се сваком електроничком компонентом или подсистемом. Свеукупне перформансе одређују се најслабијом везом у систему круга. Свака компонента доноси неке ограничења перформанси у цјелокупни систем круга. Посебно, краткорочно преоптерећење, дугорочна стабилност, фреквенцијски одзив и бука. У индустрији дискретне отпорне у основи постоје четири популарна резистерна технологија, жичане отпорнике, дебели филмски отпорници, танки филмски отпорници и фолијски отпорници, пружајући купце са решењима са различитим захтевима перформанси и различитим буџетима.
Табела 1 Укратко резимира предности и недостатке различитих технологија отпора, топлотне ефекте, механичке стресне и електричне карактеристике.
Стрес, било да је механички или топлотни, узрокује промене у електричним својствима отпорника. Ако се отпорник промијени облик, дужину, конфигурацију или молекуларну структуру због стреса, електрична својства отпорника ће се такође променити.
Када тренутни токови кроз елемент отпорника, генерише самогревање и промене температуре узрокују материјал да се механички прошири или уговори. Идеални елемент отпорника има могућност да аутоматски уравнотежи ове појаве. Систем за унапређење стабилности може одржати интегритет физичких својстава елемента отпора кроз процес производње и елиминисати потребу да надокнади самогревање и стрес током употребе отпорника.
Упоредићемо карактеристике различитих технологија отпорности и расправљати о употреби сваке врсте отпорника у прецизним круговима.
Отпорници фолије
Специјалне легуре отпорника на фолију (никл / хром и адитиви) су повезани на посебну керамичку матрицу са контролисаном отпорношћу на уравнотежење напона проузрокованих топлотним и механичким стресом. Образац отпорника стаза је ласер учвршћен у легуру отпорни на фолију. Овај процес јединствено комбинује важне карактеристике дрифте ниске температуре, дугорочне стабилности, неиндуктивне, неосјетљиве на статичку струју, ниску капацитину, брзу топлотну стабилност и ниску буку у једној резидној технологији.
Ове карактеристике доносе високу стабилност и поузданост у систем круга. Није у разматрању компромиса између тачности отпорника, стабилности и брзине одговора. Да би се добила прецизна вредност отпорности, метална фолија метала метална фолија је уравнотежена и селективно уклања унутрашње скраћене траке. Када се баве захтевима високог отпора, подручје се селективно пресече у познатом корацима отпорности како би повећао вредност отпора у малим корацима.
Стандардни температурни коефицијент ± 1 ппм / степен 0 степен до + 60.

Дизајн паралелне резистеријске стазе у равнини металне фолије смањује индуктивност, са максималном индуктивном од {0}}. 08 μХ. Максимална капацитет је 0,5 пф. Вријеме одзива 1- КΩ отпорник је мањи од 1 НС до 100 МХз. Време рата одређује се вредности отпорности, али више или ниже вредности су само нешто спорије од средњих вредности. Ниједно важно није важно звоњење у круговима велике брзине, као што су претварачи сигнала.
Отпор ДЦ-а 1- кΩ расуал метала може се упоредити са његовим отпором на АЦ-у на 100 МХз користећи следећу формулу:
Отпорност на АЦ / ДЦ Отпорност=1. 001
Технологије отпорника на фолију производе отпорнике са посебним спецификацијама које су раније биле недоступне и пожељне. Они укључују температуру од {0}}. 2 ппм / степен, тачност као ± 0. 001%, 1000- Хоур оптерећена животна стабилност ± 0,005% (50 ппм) и статички отпорност на најмање 25 кВ.
Колико је добар добар производ заиста треба да буде?
Наравно, не за сваки дизајн инжењера циља потребно је укупне високе перформансе. У многим апликацијама су довољни отпорници ниже перформансе, па одговори спадају у четири категорије.
1. Отпорници металне фолије могу побољшати укупне перформансе уређаја.
2 Једна или више отпорника металних фолија могу постићи најбоље перформансе уређаја.
3. Отпори металних фолија могу побољшати развој технологије круга и побољшати мноштво повољних својстава прецизних отпорника.
4. Јасно планирајте да се користи прецизна отпорника за дугорочне разматрања (на пример: отпорници металне фолије су исплативији од додавања скупих уређаја за побољшање перформанси круга благо за одржавање тачности круга).
У другој категорији, на пример, један параметар мора бити одмерен против укупне економије дизајна. Користећи веће резистента за перформансе може уштедети трошкове, јер се може смањити круг компензације (и трошкови сродних компоненти и њихова уградња се чувају). Побољшање прецизности отпора је исплативија од побољшања уређаја, јер је побољшање уређаја за побољшање неких перформанси скупљи од прецизних отпорника.
Прецизни отпорници жица
Отпорници жица углавном су подељени у отпорници за напајање и прецизни отпорници жица. Отпорници за напајање ће се увелико променити током употребе и не могу се користити у апликацијама које захтевају прецизно перформансе отпора. Стога нећемо расправљати о отпорницима снаге за напајање.
Током производног процеса жичаних отпорника, унутрашња површина жице отпорнице (страна близу изолационог костура) је стиснута, а његова спољна површина подвргну се напетости. Долази до трајне деформације.
Деформација узрокована овим процесом и током накнадног жарења жице је вештачка, за разлику од еластичне или реверзибилне деформације. Непредвидива стална механичка деформација узрокује случајне промене у електричним својствима и отпорношћу жице. Резултат је широк спектар параметара перформанси.
Отпорници жичане жице направљене су од жице у изолационом скелуту. Жице различитих пречника и дужина пружају предвидљиву отпорност и карактеристике. Прецизни отпорници жичане жице имају боља антистатичка својства и доњи шум од танких филмских и густих филмских отпора. Отпорници за жичаре такође имају нижу температуру и бољу стабилност.
Отпорници жица могу имати почетну тачност ± 0. 005%. Температурни дрифт може бити низак од 3 ппм / диплома типичан; Али за отпорнике жичане жице са ниским отпором је углавном 15 ппм / степен на 25 ппм / степена. Термички шум је низак, а праћење температуре на распону радне температуре може такође достићи ± 2 ппм / степен. Требало би да буде јасно да отпорници жица не имају СМД Производи за паковање (СМД се не обликовало, а неки обликовани отпорници на површинском носачу нису СМД отпорници), тако да се у ситуацијама и обима отпорника не могу користити.
Међутим, због структуре навијање жичара отпорника, отпорници жица индуктивне и сличне намотавања производе капацитивност. Специјална технологија за навијање може се користити за смањење индуктивности за побољшање времена одзива током употребе отпорника. Због инхерентног индуктивног и капацитивног дизајна, отпорници жица не имају добре карактеристике високог фреквенције. Посебно у апликацијама изнад 50кХз. Због индуктивности и фактора цена, прецизни отпорници жица тренутно су на ивици да се елиминише.
Танки филмски отпорници
Танки филмски отпорници направљени су испаравањем филмског материјала са одређеним отпором од 50 до 250 ангстрома дебљине на керамичку супстрат користећи методу сличну испаравању [1 Ангстром (А)=10 нанометри]. Танки филмски отпорници могу произвести веће вредности отпорности у датом подручју од отпорности на жицама и отпорницима фолије и јефтиније су. То чини танким филмским отпорницима економичнији избор у апликацијама у којима су потребни средњи прецизни отпорни отпорност и разматра се свемирска ефикасност.
Танки отпорници на филму су осетљиви на температуру. Одговарајућа дебљина филма може се одабрати да би произвела различите вредности отпора, али одређени филм може да произведе резистере само са одређеним опсегом отпора. Стога се филмови различитих дебљина користе за производњу отпора са различитим опсегом отпора.
Стабилност филма утиче на пораст температуре. Процес промене стабилности стабилности филма зависи од дебљине филма за постизање наведене вредности отпорности, тако да се опсег отпора непрестано мења. Хемијски / механички старење такође укључује оксидацију легуре отпорника изазване повећањем температуре.
Температурни део филма одговарајуће дебљине такође може имати негативан утицај на вредност отпора. Танки отпорници високог отпора имају већу стопу погоршања. Пошто је тањи филм, то је подложнији оксидацији. Пошто су танки филмски отпорници врло танки, лако их утиче статичка струја.
Поред тога, јер је део металног елемента врло мали, танки филмски отпорници су такође веома подложни корозији узрокованим влагом. Када се водена пара пролази кроз пакет отпорника, она доноси нечистоће и развија хемијску корозију, узрокујући да се отпорни филм не успе да не успе да примени ДЦ мале напомене.
Кроз дуготрајно са вишеслојним слојем прецизно подешавање отпорности и пост-сцреенинг-а, најбоље прецизни танки филмски отпорници такође могу постићи температуру од ± 2ппм / степен и тачност ± {5}}. 01%, као и добра дугорочна стабилност. Међутим, снага није велика, дијел ниског отпора има лоше перформансе, није анти-статички коефицијент напајања је лош, тешко је испунити малу пакетну понуду, а конзистентност различитих серија није добра.
Дебели отпорници филма
У претходној расправи, објаснили смо да се отпорници жица не могу користити у апликацијама Цхип-а због величине, паковања и тежине. У мање прецизним апликацијама од отпорника на жичари, дебели филмски отпорници се чешће користе, јер дебели филмски отпорници имају вредности отпорности на гушће (висока отпорност / малу величину) и јефтиније су.
Дебели филмски отпорници имају бржи фреквенцијски одзив, сличан танким филмским отпорницима и отпорницима фолије, али међу различитим технологијама отпорности, дебели филмски отпорници су најгласнији. Када се користи у мање прецизним апликацијама, разговараће се и широко се користе у различитим врстама кругова, укључујући мање прецизне дијелове кругова високо прецизности.
Густи филм се ослања на контакт честица на честицу на стакленој матрици да би се формирао пут отпора. Ове контактне тачке формирају целокупну отпорност. Међутим, ове честице су блокиране термичком стресом током употребе отпорника. Пошто имају много паралелних стаза, пут отпора неће бити сломљен. Међутим, вредност отпора ће се временом повећати и док температура расте. Стога су дебели филмски отпорници нису толико стабилни као и друге технологије отпорника.
Структура честица такође значи да дебели филмски отпорници имају висок коефицијент буке, јер се агрегација и кретање отпуштања отпорних електрона кроз ову структуру стварају релативно велику буку. За одређену величину отпорника, то је већа вредност отпора и доњи садржај метала, то је већа бука и мање стабилна. Стаклена структура густих филмских отпорника формира заштитни капут налик на стаклени начин заштите отпорника током прераде, која такође чини густим филмским отпорницима отпорнијим на влагу него танки филмски отпорници.
Континуираним унапређењем пасте густих филмских отпорника, најпрецизнија технологија дебеле филмске резистенера могла је да постигне температуру од ± 5 ппм / степена, па чак и коришћењем вишеструких дебелих филмских отпорника који могу да надокнаде једни друге, може на крају да достигне температуру на крају, може на крају достићи температурно достизање од ± 2ппм / степен. Његова највећа тачност такође може достићи ± 0. 01%. Прецизни дебели отпорници филма су главна технологија у високој напону, високо прецизне апликације. Недостатак густих филмских отпорника је да је тешко постићи високу прецизност и ниску температуру у делу слабог отпора, индекс буке није добар, а дугорочна стабилност је углавном лошија од осталих прецизних отпора.