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满足最新应用需求的高精密电阻 |
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| http://cn.newmaker.com
12/28/2007 12:31:00 PM
罗吉娜
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在过去几年里，电阻制造商们经历了精密和超精密分立电阻和电阻网络需求的急剧增长，特别是在仪器、工业、医疗和电信领域的应用中。
IRC高级薄膜分部(Advanced Film Division)应用工程经理Jerry Seams认为，这些精密网络可以进入使用精密模拟电路的任何应用中。他解释道，医疗设备就是一个例子，在医疗设备中，一些物理参数中的微小变化必须得到测量，这就要求前端电路相当精确。
对更高测量精度的需求已经转化成为对更高精度电阻器件的需求，这些器件具有更高精度的容差和电阻温度系数(TCR)，以及更高的稳定性。通常，精密电阻的容差一般高于0.5%；而TCR则要高于±50ppm/°C。但是，一些电阻制造商将厚膜器件的容差精度额定值定为1%和0.5%。
Seams表示，随着数字电子技术的发展，稳定性已经成为越来越重要的参数。“它已经变得与最初的容差一样重要了。”他表示。
“现在，许多电路板都将数字电子部分与模拟前端进行整合，因此，与最初的容差相比，更为重要的是一旦这些器件装在电路板上，其稳定性究竟如何。”Seams说道。
具有代表性的精度发展发生在薄膜技术领域，但是今天，厚膜材料能够实现更高精度的容差。例如，你现在可以找到容差为1%甚至0.5%的厚膜芯片阵列。这种发展的主要原因在于成本：厚膜器件向来比薄膜器件要便宜的多。虽然如此，但是你会发现，精度最高的器件仍然属于薄膜器件类别。
Vishay Intertechnology公司现在已经成为全球最大的超精密网络制造商之一。最近，这家电子元器件巨头推出了其SMNZ高精度Z箔四电阻网络，提供极低的绝对TCR值：在0~+60°C范围内为±0.05ppm/°C；在55~+125°C范围内为±0.2ppm/°C。另外，据称该器件在额定功率时具有5ppm的出色电阻功率系数(PCR)跟踪，匹配容差为0.01%。
SMNZ可单独使用也可作为分压器对使用。其应用范围包括了仪表与差分放大器、桥接网络、桥接电路中的射频臂、医疗与测试设备，以及军事与航天系统。
Vishay公司还提供表面贴装power metal strip电阻，据称工作时可提供增强的电阻稳定性，在2,000小时工作过程中，最大的电阻变化为0.5%。相比之下，典型的电流感应电阻在1,000小时工作过程中的电阻稳定性小于或等于1%。
Vishay的WSLS2512器件采用特殊选择的材料，从而可以在高温(125°C)以及高稳定性应用中进行电路感应。高稳定性应用要求在汽车电子控制(包括引擎、传动和尾气污染控制)等敏感电路中进行精密电流监视。该器件的电阻值范围为0.01~0.1Ω，具有低至±0.5%的容差精度，TCR低至±30ppm/°C。
高精度电阻器件领域的另一个巨头是TT electronics旗下的IRC高级薄膜分部。该公司推出的最新精密产品是其PFC Divider系列精密芯片分压器，该产品分别由两种技术提供：采用氮化钽(TaNFilm)技术的器件提供精密性能；采用IRC的Tantalum Ultride技术的器件针对超精密和高稳定性电路。两个版本的PFC Divider均采用1206封装。
TaNFilm电阻元件据称可以提供出色的环境性能和精度，以及精密的TCR、容差和稳定性规格。TaNFilm PFC分压器的电阻范围为10~150Ω，封装额定功率为250mW。该分压器具有100V的最大额定电压、±25ppm/°C的绝对TCR值，以及±5ppm/°C的TCR跟踪值。TaNFilm分压器适用于电池监测、电压参考、电压转换、稳压器、逻辑电平转换、DC/DC转换器、电源供电以及COTS应用。
Tantalum Ultride电压分配器据称能够提供极高的性能，电阻范围为1~50kΩ、额定功率50mW、±10ppm/°C的绝对TCR、±1ppm/°C的TCR跟踪值、±0.02%的绝对容差。70°C环境温度时，在额定功率下工作1000小时以上的稳定度小于50ppm，在相同条件下的绝对稳定性小于0.02%。
Tantalum Ultride分压器专用于高稳定性应用，包括医疗设备、石化设备、仪表和测试装置、军事航空电子设备和导弹制导。
IRC的另一个开发项目是针对其精密电阻网络采用单面单片设计，以消除由于终端“缠绕”所产生的寄生效应。该公司的CHC-Precision系列器件采用陶瓷球栅阵列(BGA)封装，所有电路均位于器件底部，从而消除了终端“缠绕”。
这些BGA器件的电阻范围为10~100Ω、TCR跟踪为±5ppm/°C、容差率为±0.05%、绝对容差为±0.1%、绝对TCR为±25ppm/°C。应用包括工业传动装置、工艺控制和监测、医疗设备，以及仪器和测量装置。
TT electronics旗下的BI Technologies电子元器件分部发布了一个符合RoHS标准的SOT-23精密分压器网络。该网络的名称为SS103KITLF，目前提供包含三个分压器的样品套件。
SOT-23分压器网络专门用于军事、航天、工业和医疗应用中的增益电路。
芯片电阻领域也在不断获得进步。例如，Stackpole Electronics公司已经通过扩展电阻范围(容差0.01%、TCR值5ppm和10ppm)拓展了其RNC系列精密镍铬合金薄膜芯片电阻。据Stackpole表示，作为薄膜电阻元素的镍铬合金强度，始终能够提供满足0.1%容差和25ppm TCR需求的宽电阻范围。所改变的，是采用相对便宜的镍铬合金薄膜技术实现高稳定性水平的能力。
IRC已经通过扩大电阻范围和容差值拓展了其PCF系列精密薄膜芯片电阻，目前其提供八种封装尺寸：0201、0402、0603、0805、1206、1210、2010和2512。典型应用包括：仪表、工业应用、医疗设备、计算机、电源供电和电信中的精密电路。
PCF芯片电阻具有1Ω~2.0MΩ的宽电阻范围，有50mW、62.5mW、100mW、125mW、250mW和500mW等不同的额定功率。最大工作电压范围为25~150V，容差率为±0.01%，TCR为±5ppm/°C。
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