線繞電阻一般分為“功率線繞電阻”和“精密線繞電阻”。功率線繞電阻使用過程中會發(fā)生很大變化,不適于精密度要求很高的情況下使用。因此,本討論不考慮這種電阻。
線繞電阻的制作方法一般是將絕緣電阻絲纏繞在特定直徑的線軸上。不同線徑、長度和合金材料可以達到所需電阻和初始特性。精密線繞電阻 ESD 穩(wěn)定性更高,噪聲低于薄膜或厚膜電阻。線繞電阻還具有 TCR 低、穩(wěn)定性高的特點。
線繞電阻初始誤差可以低至 ± 0.005 %。TCR 可以達到 3 ppm/°C典型值。不過,降低電阻值,線繞電阻一般在15 ppm/°C 到 25 ppm/°C。熱噪聲降低,TCR 在限定溫度范圍內可以達到 ± 2 ppm/°C 。
線繞電阻加工過程中,電阻絲內表面收縮,而外表面拉伸。這道工藝產生永久變形 — 相對于彈性變形或可逆變形,必須對電阻絲進行退火。永久性機械變化會造成電阻絲和電阻電氣參數任意變化。因此,電阻元件電性能參數存在很大的不確定性。
由于線圈結構,線繞電阻成為電感器,圈數附近會產生線圈間電容。為提高使用中的響應速度,可以采用特殊工藝降低電感。不過,這會增加成本,而且降低電感的效果有限。由于設計中存在的電感和電容,線繞電阻高頻特性差,特別是 50 kHz 以上頻率。
兩個額定電阻值相同的線繞電阻,彼此之間很難保證特定溫度范圍內精確的一致性,電阻值不同,或尺寸不同時更為困難。這種難度會隨著電阻值差異的增加進一步加劇。以1-k電阻相對于100-k電阻為例,這種不一致性是由于直徑、長度,并有可能由于電阻絲使用的合金不同造成的。而且,電阻芯以及每英寸圈數也不同—機械特性對電氣特性的影響也不一樣。由于不同的電阻值具有不同的熱機特性,因此它們的工作穩(wěn)定性不一樣,設計的電阻比在設備生命周期中會發(fā)生很大變化。TCR 特性和比率對于高精度電路極為重要。
傳統(tǒng)線繞電阻加工方法不能消除纏繞、封裝、插入和引線成型工藝中產生的各種應力。固定過程中,軸向引線往往采用拉緊工藝,通過機械力加壓封裝。這兩種方法會改變電阻,無論加電或不加電。從長期角度看,由于電阻絲調整為新的形狀,線繞元件會發(fā)生物理變化。
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