工程师基础知识充电：常用电阻特性优缺点比较

2011-11-04 16:04

　　近二十年来，电子工业以惊人的速度发展。新技术的进步在减小设备尺寸的同时，也加大了分立元件制造商开发理想性能器件的压力。

　　在这些器件中，晶片电阻当前始终保持很高的需求，并且是许多电路的基础构件。它们的空间利用率优于分立式封装电阻，减少了组装前期准备的工作量。随着应用的普及，晶片电阻具有越来越重要的作用。主要参数包括 ESD 保护、热电动势（EMF）、电阻热系数（TCR）、自热性、长期稳定性、功率系数和噪声等。

　　以下技术对比中将讨论线绕电阻在精密电路中的应用。不过请注意，线绕电阻没有晶片型，因此，受重量和尺寸限制需要采用精密晶片电阻的应用不使用这种电阻。

　　尽管升级每个组件或子系统可以提高整体性能，但整体性能仍是由组件链中的短板决定的。系统中的每个组件都具有关系到整体性能的内在优缺点，特别是短期和长期稳定性、频响和噪声等问题。分立式电阻行业在线绕电阻、厚膜电阻、薄膜电阻和金属箔电阻技术方面取得了进步，而从单位性能成本考虑，每种电阻都有许多需要加以权衡的因素。

　　各种电阻技术的优缺点如表1所示，表中给出了热应力和机械应力对电阻电气特性的影响。

　　表1：不同类型电阻的特性

　　应力（无论机械应力还是热应力）会造成电阻电气参数改变。当形状、长度、几何结构、配置或模块化结构受机械或其他方面因素影响发生变化时，电气参数也会发生变化，这种变化可用基本方程式来表示：R = ρ L/A，式中

　　R = 电阻值，以欧姆为单位，

　　ρ = 材料电阻率，以欧姆米为单位，

　　L = 电阻元件长度，以米为单位，

　　A = 电阻元件截面积，以平方米为单位。

　　电流通过电阻元件时产生热量，热反应会使器件的每种材料发生膨胀或收缩机械变化。环境温度条件也会产生同样的结果。因此，理想的电阻元件应能够根据这些自然现象进行自我平衡，在电阻加工过程中保持物理一致性，使用过程中不必进行热效应或应力效应补偿，从而提高系统稳定性。

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