使用大电阻(兆欧量级)的电阻器会引起任何问题吗?
我正在设计一个只是分压器的反馈网络,我希望反馈从电路中流走尽可能少的电流。唯一重要的是电阻之间的比率。所以我的问题是:为什么会有人选择1欧姆和10欧姆而不是1欧姆和10欧姆的电阻?
使用大电阻(兆欧量级)的电阻器会引起任何问题吗?
我正在设计一个只是分压器的反馈网络,我希望反馈从电路中流走尽可能少的电流。唯一重要的是电阻之间的比率。所以我的问题是:为什么会有人选择1欧姆和10欧姆而不是1欧姆和10欧姆的电阻?
Answers:
低值和高值都有很多缺点。
对于大多数应用,理想值将介于非常大和非常小之间。
例如,一个较大的相同类型的电阻会(比它较小)产生更多的噪声(本身并通过较小的感应噪声电流),尽管这对您而言可能并不总是很重要。
如您所料,较小的电阻会消耗更多的电流并产生更多的损耗。
在相同的泄漏电流下,较大的电阻会产生较高的误差。如果在电阻器中间的反馈引脚馈入的电阻为1 MOhm,则该电阻器的反馈引脚泄漏了1μA,则这将转换为1V的误差,而10k电阻器将转换为10mV的误差。
当然,如果泄漏量为几nA或更小,则您可能不太在意1 MOhm电阻产生的误差。但是您可能会根据设计的实际情况而定。
如果输入信号相对较弱,则反馈系统中的较小电阻器(例如,使用运算放大器的反相放大器)可能会导致输入信号出现错误。
一切都是制衡,如果此时还没有足够的信息,您可能想问一个更直接的问题,即具体在做什么。带有原理图。
首先,让我们考虑使用低电阻值和运放的问题。最大的问题是运算放大器的有限输出电流。为了获得准确的性能,通常最大为20 mA。然而,1欧姆和1伏需要1安培。不可用。因此,您必须使用更高的值进行设计。
LOW值的另一个问题是热变形,因为自热会引起较大的温度变化和较大的电阻变化。使用1欧姆和9欧姆来设置运算放大器反馈环路的增益,会使9欧姆耗散9倍的功率。在1毫伏输入时,1mA电流可能会或可能不会导致可检测到的失真。Walt Jung针对音频功率放大器反馈分频器对此进行了讨论。
现在针对高阻值的电阻:-V IN上的电容会带来更高的值运算放大器引脚。相移---- 1兆欧和10 pF的Tau为10 µS,因此在16 kHz处有45度的相移----它会导致峰值,不稳定和振荡。解决方法是使用微型电容器与高值Rfeedback电阻并联……这是另一个要购买和安装的组件。
高电阻使电路容易受到电场干扰。电容注入的电荷将找到返回路径。一个10Meg Ohm电阻器,在4“处面向160volt 60Hz布线,耦合到14mm x 1mm PCB走线中,感应1.5mV的60Hz。在1Kohm电平下,干扰小10,000倍。
我们还要研究一个LDO,它为2.7 V以上的任何Vunreg提供稳定的2.5 V输出,每个数据表的待机电流<1uA。我们对该LDO的输出噪声了解多少?
模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图
我们知道,这种LDO至少有60微伏RMS的输出噪声,这是因为有1200万欧姆(乘以2的时间)反馈电阻。至少60uV,因为内部运算放大器具有高噪声(在非常低的电流下会产生高噪声),而1.22伏的BandGap具有高阻值电阻。
我记得一个Ldo,其Iddq为1uA,在100Hz以上显示出较差的PSRR。事实证明Vin的金属化层高于12Meg欧姆分压器。任何进入LDO的垃圾都会直接注入到伺服放大器环路中。学习可视化这些问题。原始设计者表示“寄生提取并未显示出此问题”。学习可视化这些问题。