Muchos diseñadores no saben que las resistencias tienen un coeficiente de tensión de la resistencia (VCR) y un coeficiente de temperatura de la resistencia (TCR).Esto es comprensible porque en aplicaciones de bajo voltaje y baja resistencia, el efecto de voltaje es pequeño y puede ser bien ocultado por efectos de temperatura.la variación de la resistencia con el voltaje puede ser un problema importanteEstos circuitos se utilizan en aplicaciones como fuentes de alimentación de alto voltaje, amplificadores de transimpedencia (TIA), iluminación LED de alto voltaje y sistemas de comunicación de pulso.Los diseñadores de estos circuitos necesitan comprender los principios y efectos de las VCR, así como cómo mitigar su impacto.
Este artículo proporciona primero una visión general de lo que es un VCR y su impacto en el diseño de circuitos.se explica cómo seleccionar y aplicar tales dispositivos para minimizar el impacto de la videograbadora y garantizar el funcionamiento preciso y confiable de los circuitos críticos.
¿Qué es el VCR?
La VCR de una resistencia puede definirse como la relación entre el valor de la resistencia y el voltaje aplicado que varía proporcionalmente.Su unidad de medida es generalmente una millonésima por voltio (ppm/V) y se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:
Fórmula 1
Entre los cuales
R 1 es el valor de la resistencia en la tensión de referencia (V 1), medido en ohmios (Ω)
R 2 es el valor de la resistencia (en ohmios) en el voltaje de ensayo (V 2).
V 1 es el voltaje de referencia
V 2 es el voltaje de ensayo
Un VCR positivo indica que a medida que aumenta el voltaje en la resistencia, la resistencia también aumentará; un VCR negativo indica una disminución de la resistencia.
Una resistencia típica de chip de alto voltaje con VCR que oscila entre 200 ppm/V y 300 ppm/V experimentará un cambio del 20% al 30% en la resistencia cuando el voltaje aplicado cambie en 1000 V.Si se selecciona una resistencia con VCR que oscila entre 25 ppm/V y 50 ppm/V, el cambio de resistencia disminuirá a 2,5 a 5% bajo la misma variación de 1000 V.
El método de ensayo estándar para medir el VCR debe seguir el método MIL-STD-202G 309.que especifique que el voltaje de ensayo estándar es igual al voltaje máximo de funcionamiento especificado, y el nivel de tensión de referencia es del 10% de la tensión máxima de funcionamiento.
Cómo minimizar el VCR
Al seleccionar los diseños y materiales adecuados, el VCR se puede minimizar en la mayor medida posible.reducción de la estabilidad de la temperaturaLa elección de tinta de baja resistencia también puede mejorar el VCR, pero limitará la resistencia máxima alcanzable.La selección cuidadosa del tipo y el uso de la tinta resistiva pueden optimizar el VCR.
El recorte con láser también puede tener un impacto en el VCR. El valor de resistencia generado por las resistencias sin reparar generalmente difiere del valor esperado en un 5 a 20%.El recorte con láser se utiliza para ajustar el valor de la resistencia a un rango de tolerancia más pequeñoEl proceso de recorte láser puede generar micro grietas, lo que conduce a cambios de impedancia locales inesperados, aumentando así la VCR y causando la degradación de la VCR (Figura 1).