Побічні ефекти від використання великих опорів

Чи є проблеми, які можуть бути викликані використанням резисторів великих опорів (у порядку мегаом)?

Я розробляю мережу зворотного зв’язку, яка є просто дільником напруги, і я хочу, щоб зворотний зв'язок стікав з ланцюга якомога менше струму. Важливо лише співвідношення між резисторами. Отже, моє запитання: чи є якась причина, чому можна було б вибрати, наприклад, резистори 1 і 10 Ом замість 1 і 10 МОм?

Існує багато недоліків, як на низьких, так і на високих значеннях.

Ідеальні значення знаходяться між дуже великими та дуже малими для більшості застосувань.

Наприклад, більший резистор одного типу створюватиме більше шуму (сам по собі і через малі індуковані шумові струми), ніж менший, хоча це не завжди може бути важливим для вас.

Менший резистор буде зливати більше струму і створювати більше втрат, як ви вже здогадалися.

Більший резистор створить більшу помилку з тим же струмом витоку. Якщо ваш контактний контакт в середині резисторів просочиться 1 мкА, коли резистор, що подає цей витік, становить 1 МОм, це призведе до помилки 1В, тоді як 10-резистор буде перетворюватися на помилку 10мВ.

Звичайно, якщо витік має порядок декількох нА або менше, ви можете не надто перейматися помилкою, яку створює резистор 1 МОм. Але ви можете, залежно від того, що саме ви проектуєте.

Менші резистори в системах зворотного зв’язку, наприклад, з інвертуючими підсилювачами, що використовують підсилювачі, можуть спричинити помилки вхідного сигналу, якщо вхідний сигнал порівняно слабкий.

Це все стримування та противаги, і якщо цього не вистачає інформації, то, можливо, ви захочете задати більш прямий запитання про те, що саме ви робите. Зі схемами та тим.

На додаток до проблем, про які згадує @Asmyldof, при використанні високої стійкості в мегаомах (і особливо при 10М і більше) забруднення навколишнього середовища, таких як пил, шкірні олії, залишки паяльного флюсу тощо, може легко знизити ефективну стійкість у непередбачуваному і часовому варіюванні способи.

Окрім інших відповідей, також врахуйте тепловий шум . З підвищенням опору збільшується і шум. Якщо ви хочете дуже точні вимірювання, це може бути проблемою.

Зовсім не незвично використовувати високий опір у роздільниках та ланцюгах зворотного зв’язку з тієї причини, яку ви згадуєте - для зменшення споживання струму та навантаження, наприклад, наприклад, для датчиків високого опору.

Однак слід вжити декількох запобіжних заходів для забезпечення передбачуваної роботи. Дошка повинна бути добре очищена до і після розміщення компонентів, щоб уникнути забруднення, що з'явилося як паралельний опір. Для цього добре підходить очищувач флюсу хорошої якості, а потім ізопропіловий спиртовий тампон.

Якщо схема повинна експлуатуватися в непередбачуваному середовищі (наприклад, там, де може виникнути накопичення вологи або підвищена вологість), то на дошку та деталі слід нанести хороший відповідний агент для покриття та випікати відповідно до інструкцій виробників, щоб виготовити герметичну конструкцію. , вологостійкість високої стійкості.

Спочатку давайте розглянемо проблеми із застосуванням низьких значень резистора з підсилювачами. Найбільша проблема - обмежений вихідний струм ОПАМП. Часто 20 мА - це максимум для точної роботи. Тим не менш, 1 Ом і 1 Вольт вимагають 1 ампера. Він недоступний. Таким чином, ви повинні проектувати з більш високими значеннями.

Ще одна проблема зі значеннями НИЗКОГО - це теплові спотворення, оскільки самонагрівання викликає великі зміни температури та великі зміни опору. Використання 1 Ом і 9 Ом, щоб встановити посилення в циклі зворотного зв’язку з підсилювача, змушує 9 Ом розсіювати 9X потужність. При вході 1 мілівольт струм 1 мА може спричинити або не спричинити виявлення спотворень. Про це обговорив Уолт Юнг для подільників зворотного зв’язку Audio Power Amplifier.

Тепер для ВИСОКОГО значення опорів: Проблема з більш високими значеннями поставляється з ємністю на -V _IN штир opamp. Фазові зсуви ---- 1 мегаом і 10 пФ мають Тау 10 мкЗ, таким чином, фазовий зсув 45 градусів при 16 кГц ---- призводить до піку, нестабільності та коливань. Виробництво полягає у використанні крихітних конденсаторів паралельно високим значенням резисторів Rfeedback ... ще один компонент для придбання та встановлення.

Високий опір залишає ланцюг вразливим для перешкод Efield. Ємнісно введені заряди знайдуть зворотний шлях. Резистор 10 Мкг Ом, обернений на 160 Вт 60 Гц проводкою на 4 ", з'єднаний у 14 мм через 1 мм слід друкованої плати, індукує 1,5 мілівольт 60 Гц. На рівні 1 кОм інтерференція на 10000 разів менше.

Дозволяє також вивчити LDO, забезпечуючи регульований вихід 2,5 вольт для будь-якого Vunreg понад 2,7 вольт, з струмом в режимі очікування <1uA на таблицю даних. Що ми знаємо про вихідний шум цього LDO?

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Ми знаємо, що LDO має щонайменше 60 мікровольт RMS-шуму, через резистори зворотного зв'язку 12 мільйонів Ом (раз 2). Принаймні 60uV, оскільки внутрішній операційний підсилювач має високий рівень шуму (при дуже низьких струмах очікуйте високого шуму), а BandGap 1,22 вольт має резистори високого значення.

Я пригадую LDO, що має 1uA Iddq, показує поганий PSRR вище 100 ГГц. Виявляється, металізація Він була вище дільників напруги 12 Мкг Ом. Будь-який сміття, що потрапляє в LDO, безпосередньо вводився в контур підсилювача. Навчіться візуалізувати ці проблеми. Оригінальний дизайнер заявив, що "видобуток паразитів не показав це як проблему". Навчіться візуалізувати ці проблеми.