經(jīng)驗分享：如何選擇運放電路設(shè)計中的無源元件

　　
由于誤差的3/4出現(xiàn)在超過工作范圍的1/2，這種放大器電路的傳遞函數(shù)不是線性的。為了解決這個問題，在選擇電阻時有五個重點要考慮的問題：

　　嚴格匹配溫度系數(shù)

　　低的絕對溫度系數(shù)

　　低的熱阻（較高的額定功率——較大的外殼）

　　低的電壓阻尼系數(shù)

　　匹配電阻的緊密熱耦合（一個封裝——電阻網(wǎng)絡(luò)）

　　線繞電阻常被用在精密電路中，如果不能充分了解它們，這些電阻可能引起顯著的誤差。大多數(shù)精密線繞電阻或者是用標準方法，或者是用無感方法繞制的。從感抗最小的觀點來看，后者是可取的。這類電阻對于阻值低于10kΩ的情形，仍然有一點電感（約為20μH），電阻值在10kΩ以上，實際上會呈現(xiàn)出并聯(lián)電容（5pF左右）。所以需要考察電阻接到導線材料上的端頭，在兩種不同的金屬接合處將產(chǎn)生熱電動勢，因而在精密電路中可能會出現(xiàn)問題。

　　標準的精密線繞電阻使用的導線材料稱為“Alloy180”（77％的銅，23％的鎳） ，當把它接到電阻線上時將產(chǎn)生42μV/℃的熱電勢。如果兩個端點保持在同一溫度下，就不會有靜態(tài)誤差產(chǎn)生。但是如果電阻垂直安裝，電阻的頂端和底端就不大可能處在同樣的溫度下，由于電阻的耗散功率（由信號電壓引起的），熱量會上升，并產(chǎn)生一個誤差電壓。鍍錫的銅引線（通常是專用工藝得到的），能把熱電勢降到2.5μV/℃，所以對于精密電路來講這是一個很值得的選擇。

　　

　　用于高阻抗環(huán)境的電阻的選擇是很關(guān)鍵的，大兆歐電阻應(yīng)是碳膜或陶瓷淀積氧化物的，以便在低噪聲和高穩(wěn)定性方面獲得最好的性能。大兆歐電阻的最好封裝是用硅樹脂漆噴射的玻璃體，以便使?jié)駳獾挠绊憸p至最小。這種電阻必須處理得非常仔細，以防止表面沾污。各電阻的優(yōu)缺點摘要如表1所示。

　　
電容

　　電容器是另一種基本的電子元件，實際使用時可能是不理想的，因而會損害了電路的性能。

　　考慮到尺寸和成本，大多數(shù)實用的、大數(shù)值的電容都是電解型的（等效電路如圖5），可見，這樣的電容特別適用于濾除低頻噪聲： Z=RC+jωLC+1/jωC

　　當頻率增加時，電解電容的容抗將降低，直到感抗等于容抗為止，取決于所用的電解電容的確切型號，它可能出現(xiàn)在大約1MHz的頻率處。對于高頻旁路，要求選用不同型號的電容，通常是推薦一種廉價的、小型陶瓷電容（0.01～0.1μF）。在1 MHz處，0.1μF電容的容抗是1.6Ω，但是應(yīng)注意，廉價的陶瓷電容多半不都只是 “容”性的。陶瓷電容有很多功用，優(yōu)良NPO（負-正-零溫度系數(shù)）器件有±30p pm/℃的溫度系數(shù)，并且相對較便宜。但是陶瓷電容不是靈丹妙藥，取決于用作結(jié)構(gòu)材料的陶瓷介質(zhì)成分，它們有0.1％到1％，甚至更多的介質(zhì)吸收（D.A.）作用。

　　介質(zhì)吸收其實就是，當快速充電和放電時，吸入到介質(zhì)內(nèi)的電荷不能馬上加到電容上或從電容上離開（如圖6所示）。這種效應(yīng)在有很多通道的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中是有害的。在轉(zhuǎn)換以前，這些通道里都有由采樣-保持電路采集的各種各樣的數(shù)據(jù)，在 最大階躍的最壞情形中，由保持電容的介質(zhì)吸收引起的誤差，等于介質(zhì)吸收能力 。由于正在測量的電壓和以前測量的電壓之間的差值決定了介質(zhì)吸收指數(shù)所要乘的系數(shù)，所以對這個誤差源做快速校正是不可能的。唯一的解決辦法是使用一個介質(zhì)吸收低于最大可允許誤差的電容器。電容選擇可參照表2的電容型號表。