阿昆聊别把一分钱不当回事之电阻省钱安例分享

这表示排电阻没有什么用吗?当然不是,只是电子产品应用应用情况不一样,结合空间、性能等可以选择最优的设计来提升质量效率,降低成本,并不表示排电阻一无事处,相关普通的单个电阻,排阻在普通的电子爱好者里可能用的会少一点,虽然简单,但可能了解的不系统,今天阿昆就想借机会较简单的整体系统性的聊一下“排电阻(排阻)这个被动元件。


以上分别是直插排阻和贴片排阻中的一种外形
结构:排电阻是把多个固定电阻器管脚集中在一个组件。
用排阻代替分立固定电阻器的主要目的有两个方面:
1、节省面积,提升效率
在数字信号的总线里,如上拉及终端等需要多个相同电阻连接情况。这就会用到大量的重复相同电阻一次8个、16个等,使用排电阻就可以达到小型化,同时提升了效率(贴装一次就同时贴装了多个)。
这个很好理解,相同数量的电阻集成在一起的时候,面积一定是小于单个电阻加起来的面积,占用空间小,特别是合适高密度元件的PCB板里。
2、提高精度及一致性(成对使用的时候)
利用组件中电阻管脚的成对性,寻求模拟电路的高精度及一致性。在模拟电路中,不是根据电阻值的本身决定精度,而是经常根据多电阻比决定精度。可以在这种电路中利用确保成对性的排电阻,控制成本,并提高精度。
可以想象都是两个1K精度1%的电阻可能比不上排阻里的两个电阻带来的精度及一致性。
举个例:单个电阻情景时,可能一个实际达到0.3%精度,另一个0.9%的精度,虽然都在1%范围内,但是丙者一致性看起来不好。而如果测试排电阻里的两个电阻可能一个达到0.2%精度,另一个达到0.3%,两者不仅在1%范围,同时一致性参数也很好,这一点在高速电路的应用里会要求更高。

1、用于节省面积,提升效率的排电阻
厚膜排电阻适合于电阻值的精度和稳定度高,且想要节省面积,提升效率方面电路。
厚膜排电阻是最普通的排电阻,使用与厚膜片状电阻相同的金属膜系列材料。可以采用印刷方法制作自由度高的电阻,通过材料选择,可以覆盖很宽的电阻值范围。

这是风华的厚膜片式网络电阻器的规格书之一

厚膜电阻盘装图


如上,有两个系列。

对应这一条料号(图片是0欧排阻,但对应是另一系列,此处可以参考ML型)




厚膜排电阻的电路和组件,可以根据节省面积、效率目的分成以下几种模式。
公共型总电阻管脚的一侧内部连接在一个公共端,适用于数字电路里的上拉、下拉应用,电阻都是相同的。如下应用在单片机的IO口使用的是直插式带公共端的排阻,CPU一般是8位或16位

还有这一种片式带公共端的封装。
分立型没有内部连线,而是分别封入每个阻值相同的元件,适用于LED的电阻或各种线的阻尼电阻,见下图。
终端型主要是抑制高速数字信号反射的专用终端电阻。如图2种电阻元件分别连接在公共端,相当于2个公共型,可以减少普通基本面种和引脚。2种电阻值的组合是个庞大的数目,标准品的电阻值只限于220欧330欧等VME总线和SCSI总线那种计量规格对应总类,其它需特殊订制
R-2R梯形R-2R梯形电路是一种D-A变频器的基本电路,把Rt2R连接为梯形。如下图。
如果组合74AC系列等输出电压可使用电源振动的逻辑IC和R-2R梯型排电阻,可以构成简单的DA变频器(下图),还可通过模拟开关之间的组合构成数字可变衰减器。
R-2R梯形电路精度不是根据电阻值本身决定,而是根据元件之间的电阻比的正确确决定。
2、用于提高精度的排电阻
模拟电路的运算精度不是根据电阻值本身决定,而大部分是根据多个电阻比决定,通过使用确保成对性的薄膜型和金属型排阻,可简单的降低在分立电阻中较困难的相对误差。
1、薄膜排电阻的概要:双子电阻
薄膜金属膜电阻的精度好,其最大优点是在小面积中同时制作多个元件之间的特性相似点。元件之间相对公差为正负0.05%到0.1%,相对温度系数为正负5PPM。在分立电阻中表现出难得的良好特性(一致性高).阻值范围为100欧到100K欧,比厚膜稍窄
2、薄膜排电阻的电路和组件
相同电阻值的设定总元件的电阻值相同,是薄膜型排电阻的基本型,如下图,标准的元件数SIP型大约在2-8,在DIP型和SOP型为4-15.为了不限制在模拟电路中的用途,大部分产品在组件内进行配线,或者进行最小限度连线。
各种元件的阻值全相同,可通过串并联组合多个元件得到各种电阻值。如下图:
如上,只有相同组件内元件,才能良好发挥排电阻的相对误差特性。即便相同产品,元件在组件间的横跨时,也会失去好的误差特性。
不同电阻值设定如下图是电阻值不同的元件组合。相同阻值间的差异只是电阻的形状和修整量保持元件间的成对性,因此好的高精度相对公差大约为正负0.1%。
电阻值组合有的从E12系列中任选,有的是整数比组合,并且适用于衰减器的对数比。因为同时嵌入元件,所以存在着得不到极端电阻比,或者得到,也有成对性不好的限制。不同种类电阻值的组合数很大,大部分为订做。但在1:9、1:10、-3dB通用性高的产品中有半定做,需要厂商咨询。
R-2R梯形用途和内部配线与厚膜型相同。由于在薄膜型中温度性性好,主要是6-12比特的产品。如果是分立器件,那么组件应是8-14引脚的SIP型,表面封装则为16脚的SOP。为了灵活利用薄膜梯形的排电阻精度,不要直接连接逻辑输出,而是通过模拟开关,进行高精度标准电压或标准电流转换。