Tác dụng phụ của việc sử dụng điện trở lớn

Có bất kỳ vấn đề có thể được gây ra bằng cách sử dụng điện trở của điện trở lớn (theo thứ tự megaohms)?

Tôi đang thiết kế một mạng phản hồi chỉ là một bộ chia điện áp và tôi muốn phản hồi sẽ rút ít dòng điện nhất có thể khỏi mạch. Điều duy nhất quan trọng là tỷ lệ giữa các điện trở. Vì vậy, câu hỏi của tôi là: có bất kỳ lý do tại sao một người sẽ chọn, ví dụ, điện trở của 1 và 10 Ohms thay vì 1 và 10 MOhms?

Có nhiều nhược điểm đối với cả giá trị thấp và cao.

Các giá trị lý tưởng sẽ nằm ở giữa rất lớn và rất nhỏ đối với hầu hết các ứng dụng.

Chẳng hạn, một điện trở lớn hơn cùng loại sẽ tạo ra nhiều nhiễu hơn (bằng chính nó và thông qua các dòng nhiễu cảm ứng nhỏ) so với một dòng nhỏ hơn, mặc dù điều đó có thể không phải lúc nào cũng quan trọng đối với bạn.

Một điện trở nhỏ hơn sẽ tiêu hao nhiều dòng điện hơn và tạo ra nhiều tổn thất hơn, vì bạn đã tự phỏng đoán mình.

Một điện trở lớn hơn sẽ tạo ra một lỗi cao hơn với cùng dòng rò. Nếu chân phản hồi của bạn ở giữa các điện trở của bạn bị rò rỉ 1 A khi cấp điện trở bị rò rỉ là 1 MOhm, điều đó sẽ chuyển thành lỗi 1V, trong khi điện trở 10k sẽ chuyển thành lỗi 10mV.

Tất nhiên, nếu rò rỉ theo thứ tự từ vài nA trở xuống, bạn có thể không quan tâm nhiều đến lỗi mà điện trở 1 MOhm tạo ra. Nhưng bạn có thể, tùy thuộc vào chính xác những gì bạn đang thiết kế.

Các điện trở nhỏ hơn trong các hệ thống phản hồi, ví dụ với các bộ khuếch đại đảo ngược sử dụng op-amps, có thể gây ra lỗi trên tín hiệu đến nếu tín hiệu đến tương đối yếu.

Đó là tất cả các kiểm tra và số dư, và nếu điều đó không đủ thông tin vào thời điểm này, bạn có thể muốn hỏi một câu hỏi trực tiếp hơn về cụ thể những gì bạn đang làm. Với sơ đồ và đó.

Ngoài các vấn đề mà @Asmyldof đề cập, khi sử dụng điện trở cao trong megaohms (và đặc biệt là ở mức 10M trở lên) như ô nhiễm bụi, dầu trên da, dư lượng hàn v.v ... có thể dễ dàng làm giảm sức đề kháng hiệu quả trong thời gian khó lường và thay đổi theo thời gian cách.

Ngoài các câu trả lời khác, cũng xem xét tiếng ồn nhiệt . Khi sức đề kháng của bạn tăng lên, tiếng ồn cũng vậy. Nếu bạn muốn các phép đo rất chính xác, đây có thể là một vấn đề.

Chẳng có gì lạ khi sử dụng điện trở cao trong các dải phân cách và mạch phản hồi vì lý do bạn đề cập - để giảm mức tiêu thụ và tải hiện tại, đặc biệt là cho các cảm biến trở kháng cao, chẳng hạn.

Một vài biện pháp phòng ngừa nên được thực hiện để đảm bảo hoạt động dự đoán mặc dù. Bảng phải được làm sạch tốt trước và sau khi đặt linh kiện để tránh nhiễm bẩn xuất hiện dưới dạng điện trở song song. Một chất làm sạch thông lượng chất lượng tốt theo sau là một miếng gạc cồn isopropyl là tốt cho việc này.

Nếu mạch được vận hành trong môi trường không thể đoán trước (như nơi có thể tích tụ độ ẩm hoặc độ ẩm cao) thì nên sử dụng chất phủ phù hợp tốt cho bo mạch và linh kiện, và nung ra theo hướng dẫn của nhà sản xuất để sản xuất niêm phong , hàng rào chống ẩm cao.

Trước tiên, hãy xem xét các vấn đề bằng cách sử dụng các giá trị điện trở THẤP, với opamp. Vấn đề lớn nhất là dòng đầu ra hạn chế của opamp. Thường thì 20 mA là mức tối đa cho hiệu suất chính xác. Tuy nhiên, 1 ohm và 1 volt cần 1 ampere. Nó không có sẵn. Do đó, bạn phải thiết kế với giá trị cao hơn.

Một vấn đề khác với các giá trị THẤP là biến dạng nhiệt, vì tự gia nhiệt gây ra thay đổi nhiệt độ lớn và thay đổi điện trở lớn. Sử dụng 1 ohms và 9 ohms, để đặt mức tăng trong vòng phản hồi của opamp, làm cho 9 ohms tiêu tan 9X năng lượng. Ở đầu vào 1 millivolt, dòng 1mA có thể hoặc không gây ra biến dạng có thể phát hiện được. Walt Jung đã thảo luận về điều này, cho các bộ chia phản hồi Bộ khuếch đại Công suất Âm thanh.

Bây giờ cho điện trở giá trị CAO: Một vấn đề với giá trị cao hơn đi kèm với điện dung trên chân -V _IN của opamp. Các pha dịch chuyển ---- 1 megohm và 10 pF có Tau 10 10S, do đó sự dịch pha 45 độ ở 16 kHz ---- dẫn đến đỉnh, không ổn định và dao động. Cách chữa là sử dụng các tụ điện nhỏ song song với các điện trở Rfeedback có giá trị cao ... một thành phần khác để mua và cài đặt.

Điện trở cao khiến mạch dễ bị tổn thương bởi các nhiễu của Efield. Các điện tích được tiêm điện dung sẽ tìm thấy đường dẫn trở lại. Một điện trở 10Meg Ohm, đối mặt với dây 160volt 60Hz ở mức 4 ", ghép thành dấu vết PCB 14mm x 1mm, tạo ra 1,5 mili giây 60Hz. Ở mức 1Kohm, nhiễu nhỏ hơn 10.000 lần.

Cũng kiểm tra LDO, cung cấp đầu ra 2,5 volt quy định cho bất kỳ Vunreg nào trên 2,7 volt, với dòng điện chờ <1uA trên mỗi biểu dữ liệu. Chúng ta biết gì về tiếng ồn đầu ra của LDO đó?

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Chúng tôi biết LDO này có ít nhất 60 microvolts đầu ra RMS, do các điện trở phản hồi 12Million Ohms (lần 2). Ít nhất là 60uV, vì opamp bên trong có độ ồn cao (ở dòng điện rất thấp, mong đợi độ ồn cao) và BandGap 1,22 volt có điện trở giá trị cao.

Tôi nhớ lại một LDO, với 1uA Iddq, cho thấy PSRR kém trên 100Hz. Hóa ra kim loại hóa Vin nằm trên dải phân cách điện áp 12Meg Ohm. Bất kỳ rác nào đi vào LDO đều được bơm trực tiếp vào vòng khuếch đại servo. Học cách hình dung những vấn đề này. Nhà thiết kế ban đầu tuyên bố "việc khai thác ký sinh không cho thấy đây là một vấn đề." Học cách hình dung những vấn đề này.