經驗分享：如何選擇運放電路設計中的無源元件

　　電阻

　　最基本的電路元件是電阻，在電路中（不閉合的），電阻的特性是由歐姆定律V= IR來描述的。目前的大多數通用系統都是基于12位精度和特性的，這就要求能精確地定義212=4096個不同的電平，為了保證每個電平的唯一確定，必須使這些量中的每一個都精確到±1/2LSB。這就意味著在很多應用中，即使精確到±0.012％ 的誤差和漂移，也能使性能降低到不能接受的程度。

　　例如，如果我們希望把一個0到100mV的信號放大100倍，用來供給一個具有0到10 V輸入范圍的12位A/D轉換器來變換，可以使用圖1電路。

　　電阻的初始公差可以通過校準或選擇來補償，因而可以把初始增益精度設置成所要求的任何公差。

　　下一個問題是全溫范圍內的穩定性問題，大多數用戶會認識到電阻的絕對溫度系數不是很關鍵的，只要那兩個電阻有匹配的溫度系數。溫度系數約為1500ppm/℃ 的碳質電阻顯然是不適宜的，即使溫度系數能夠匹配到€？％（不大可能），15p pm/℃的溫度系數也是不適宜的。1/2LSB（0.012％）對應于120ppm，施加于這兩個電阻上的8℃溫度變化而引起的增益漂移如圖2所示。

　　購買絕對溫度系數為10到100ppm/℃之間的金屬膜電阻相對較為容易。規定電阻對溫度系數跟蹤到2～10ppm/℃也是頗為平常的，例如，假定我們購買了絕對溫度系數為50ppm/℃完全匹配的RN55C電阻，問題能解決嗎？

　　這個影響甚至不是線性的，在一半幅度的情況下：

　　放大器電路的傳遞函數如圖3所示。

　　
由于誤差的3/4出現在超過工作范圍的1/2，這種放大器電路的傳遞函數不是線性的。為了解決這個問題，在選擇電阻時有五個重點要考慮的問題：

　　嚴格匹配溫度系數

　　低的絕對溫度系數

　　低的熱阻（較高的額定功率——較大的外殼）

　　低的電壓阻尼系數

　　匹配電阻的緊密熱耦合（一個封裝——電阻網絡）

　　線繞電阻常被用在精密電路中，如果不能充分了解它們，這些電阻可能引起顯著的誤差。大多數精密線繞電阻或者是用標準方法，或者是用無感方法繞制的。從感抗最小的觀點來看，后者是可取的。這類電阻對于阻值低于10kΩ的情形，仍然有一點電感（約為20μH），電阻值在10kΩ以上，實際上會呈現出并聯電容（5pF左右）。所以需要考察電阻接到導線材料上的端頭，在兩種不同的金屬接合處將產生熱電動勢，因而在精密電路中可能會出現問題。

　　標準的精密線繞電阻使用的導線材料稱為“Alloy180”（77％的銅，23％的鎳） ，當把它接到電阻線上時將產生42μV/℃的熱電勢。如果兩個端點保持在同一溫度下，就不會有靜態誤差產生。但是如果電阻垂直安裝，電阻的頂端和底端就不大可能處在同樣的溫度下，由于電阻的耗散功率（由信號電壓引起的），熱量會上升，并產生一個誤差電壓。鍍錫的銅引線（通常是專用工藝得到的），能把熱電勢降到2.5μV/℃，所以對于精密電路來講這是一個很值得的選擇。

　　

　　用于高阻抗環境的電阻的選擇是很關鍵的，大兆歐電阻應是碳膜或陶瓷淀積氧化物的，以便在低噪聲和高穩定性方面獲得最好的性能。大兆歐電阻的最好封裝是用硅樹脂漆噴射的玻