仪器电路[2] 电阻、电容与电感1

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1、电阻电容与电感冯志华中国科学技术大学精密机械系《仪器电路》课程讲稿温度系数通常用（ppm/℃）表示。温度漂移电阻的热平衡过程时间温度通电断电电阻对精度的影响假设运放理想，计算下面电路中的放大误差，考虑来自于电阻的温度漂移。8m1、两个电阻的温度系数均是100ppm/oC(i.e.,0.01%/°C).则考虑温度变化的电阻值为：R=R0(1+TCΔT)。则温升对放大倍数无影响：2、若R1=100ppm/oC;Rf=75ppm/oC,则10度的温度变化会带来：温度影响实例1+(1.00075RF)/(1.001RI)=1+0.99975RF/RI相当于0.00025*99/100≈0.0

2、25%3、自热的影响。若是用1/4W的电阻，典型热阻值为125oC/W,满量程时可能带来的漂移为：0.012%电阻的匹配种类优点缺点厚膜低造价高功率可激光修正一般匹配温度系数大(>100pm/oC)温度系数的一致性差(>10ppm/oC)薄膜一直性好↑〉0.01%温度系数小↑>100ppm温度系数的一致性好↑>2ppm价格适中可激光修正、低电容小功率形状复杂精细结论：使用薄膜电路经过激光修正可以做出性能优良的放大电路。厚膜、薄膜是集成电路的制造工艺“↑〉”是自造的“优于”符号表示电阻的精度Temperaturecoefficient:温度系数Long-termstability:长时

3、间稳定性Operatingtemperaturerange:工作温度范围R.H.相对湿度hr:hour,小时K--玻尔兹曼常数；T--热力学温度，单位为KR--阻值，单位为△f--频宽，单位为Hz电阻的热噪声波尔兹曼常数：1.3806505(24)×10−23J/K10m电感和电容没有类似的噪声。闪烁噪声闪烁噪声也称为1／f噪声，或接触噪声。它存在于所有的有源器件和某些无源器件中。根据器件类型的不同，产生噪声的原因是多方面的。在有源器件中，主要原因是陷阱。当电流流过时，它会随机地捕获和释放电荷载流子，因此会引起电流本身随机地波动。在BJT中，这些陷阱与基射极结里的杂质和晶体缺陷有关。

4、在MOSFET中，它们与硅和二氧化硅边界上的额外电子能态有关。在有源器件中，MOSFET中所含的这种噪声最多。这也是在低噪声MOS应用中最关注的一点。线绕电阻器中的1／f噪声最小，而对于炭质电阻来说，根据工作条件的不同，这种噪声可能会大上一个幅度数量级。闪烁噪声粉红噪声白噪声高斯噪声Flickernoise;pinknoise;Whitenoise;gaussiannoise白噪声和闪烁噪声图电阻的非线性由于电阻体是由分散性导体所组成，内部存在接触电阻，因而出现非线性，即电流与电压不是严格成正比，阻值随着电压升高而下降。对于用块状金属材料制成的电阻器，例如线绕电阻器或块金属膜电阻器，

5、其线性非常好，一般测不出非线性。这个非线性不是指由于电阻中电流的作用而引起的发热带来的温漂。1m精密电阻的应用精密电阻在使用的使用需要考虑引线长度带来的影响，一般可以遵循“4线制”方案。采样电压的获取要在电阻引线的标记出引出。有些精密电阻本身提供四线输出，可以直接使用，但是要分清楚电流回路和测量回路。测量回路不提供太大的电流输出。导线电阻去高阻抗测量仪表激励端测量端RL1RL2RL3RL4RIEX+V0-5m四引线电阻标准电阻的面板测量电流激励取值系列E24±5%1.0,1.1,1.2,1.3,1.5 ,1.6 ,1.8 ,2.0 ,2.2 ,2.4 ,2.73.0,3.3 ,3.6

6、 ,3.9,4.3,4.7 ,5.1,5.6,6.2,6.8 ,7.5 8.2 ,9.1E12±10%1.0,1.2,1.5,1.8,2.2,2.7,3.3,3.9,4.7,5.6,6.8,8.2E6±20%1.0,1.5,2.2,3.3,4.7,6.8，8.2基本上是等比数列，稍有调整E48(2%)E96(1%)E1920.5%0.25%0.1%和以上电容器的等效电路Thefourmostcommoneffectsareleakage(parallelresistance)equivalentseriesresistance(ESR)equivalentseriesinductan

7、ce(ESL)dielectricabsorption(memory)3m电容的温度系数电容器的温度特性1．涤纶；2．聚苯乙烯；3．聚碳酸酯；4.丙烯；5．聚乙烯；6．聚四氟乙烯；7．聚砜电容器的绝缘电阻在电容器的质量指标中，绝缘性能是一个重要方面。当一个电容器加上直流电压时，可以观察到充电电流的变化，开始较大，以后随时间下降。理想电容的充电电流很快降到零，但实际上任何电容器其电流下降远较理想电容器慢而且不能达到零值。这个不为零的电流即为漏导电流。它是由于