使用大電阻(兆歐數量級)的電阻器會引起任何問題嗎?
我正在設計一個只是分壓器的反饋網絡,我希望反饋從電路中流走盡可能少的電流。唯一重要的是電阻之間的比率。所以我的問題是:為什麼會有人選擇1歐姆和10歐姆而不是1歐姆和10歐姆的電阻?
使用大電阻(兆歐數量級)的電阻器會引起任何問題嗎?
我正在設計一個只是分壓器的反饋網絡,我希望反饋從電路中流走盡可能少的電流。唯一重要的是電阻之間的比率。所以我的問題是:為什麼會有人選擇1歐姆和10歐姆而不是1歐姆和10歐姆的電阻?
低值和高值都有很多缺點。
對於大多數應用而言,理想值介於非常小之間。
例如,一個較大的相同類型的電阻會比較小的電阻產生更多的噪聲(本身並通過較小的感應噪聲電流),儘管這對您而言可能並不總是很重要。
較小的電阻會消耗更多電流,並且會產生更多損耗,因為您已經進行了自我推測。
在相同的洩漏電流下,更大的電阻會產生更高的誤差。如果電阻饋入的電阻中的反饋引腳洩漏的電阻為1 MOhm時,電阻的中間引腳洩漏的電流為1μA,則這將轉化為1V的誤差,而10k的電阻將轉化為10mV的誤差。
當然,如果洩漏量為幾nA或更小,那麼您可能不太在意1 MOhm電阻產生的誤差。但是您可能會根據設計的確切程度而定。
反饋系統中的小電阻,例如如果運放的信號比較弱,則使用運放的反相放大器可能會在運入的信號上引起錯誤。
所有的製衡工作,如果此時還不足以提供足夠的信息,您可能想問一個更直接的問題,即具體在做什麼。加上原理圖。
除了@Asmyldof提到的問題外,當在兆歐(尤其是在10M及更高的電阻)下使用高電阻時,諸如灰塵,皮膚油脂,助焊劑殘留物等環境污染還會輕易降低不可預測的有效電阻。隨時間變化的方式。
除了其他答案外,還請考慮熱噪聲。隨著阻力的增加,噪音也會增加。如果您想要非常精確的測量,這可能是個問題。
出於您提到的原因,在分壓器和反饋電路中使用高電阻一點也不罕見,例如,以減少電流消耗和負載,特別是對於高阻抗傳感器。
但應採取一些預防措施以確保可預測的操作。 在放置元件之前和之後,應該對電路板進行良好的清潔,以免污染引起並聯電阻的出現。高質量的助焊劑清潔劑,然後用異丙醇拭子擦拭即可。
如果電路要在無法預測的環境中工作(例如可能積聚水分或高濕度的環境),則應在電路板和組件上使用良好的保形塗料,並按照製造商的說明進行烘烤。產生密封的高電阻防潮層。
首先讓我們考慮使用低電阻值和運算放大器的問題。 最大的問題是運算放大器的輸出電流有限。為了獲得準確的性能,通常最大為20 mA。但是,1歐姆和1伏需要1安培。不可用。因此,您必須使用更高的值進行設計。
具有低值的另一個問題是熱變形,因為自熱會引起較大的溫度變化和較大的電阻變化。使用1歐姆和9歐姆在運算放大器的反饋環路中設置增益,會使9歐姆耗散9倍的功率。在1毫伏輸入時,1mA電流可能會或可能不會導致可檢測到的失真。沃爾特·榮格(Walt Jung)為音頻功率放大器反饋分頻器討論了這一點。
現在用於高阻值電阻: 值較高的問題在於運算放大器的-V IN sub>引腳上的電容。相移---- 1兆歐和10 pF的Tau為10 µS,因此在16 kHz處有45度的相移----它會導致峰值,不穩定和振盪。解決方法是使用微型電容器與高阻值Rfeedback電阻並聯...另一個要購買和安裝的組件。
高電阻使電路容易受到電場干擾。電容注入的電荷將找到返迴路徑。一個10Meg Ohm電阻器,在4“處面對160volt 60Hz佈線,耦合到14mm x 1mm PCB走線中,感應1.5mV的60Hz。在1Kohm電平下,干擾小10,000X。
我們還要研究一個LDO,它為2.7 V以上的任何Vunreg提供穩定的2.5 V輸出,每個數據表的待機電流< 1uA。我們對該LDO的輸出噪聲了解多少?
模擬該電路 –使用 CircuitLab sup>
創建的示意圖我們知道該LDO至少具有60微伏RMS的輸出噪聲,這是因為它具有1200萬歐姆(乘以2)的反饋電阻。至少60uV,因為內部運算放大器具有高噪聲(在非常低的電流下,會產生高噪聲),而1.22伏的BandGap具有高阻值電阻。
我想起一個Ldo,其Iddq為1uA,在100Hz以上顯示出較差的PSRR。原來Vin金屬化層高於12Meg歐姆分壓器。任何進入LDO的垃圾都會直接注入到伺服放大器環路中。學習可視化這些問題。最初的設計者說“寄生提取沒有顯示出這是一個問題”。學習可視化這些問題。