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Comment résoudre le problème du bruit des résistances dans les circuits à résistance précise

2020-09-29View Original

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Dans les circuits à résistances précises, le bruit électronique devient un problème important. En tant qu’élément de dissipation, la résistance génère naturellement une tension de « bruit » fluctuante aux deux extrémités. Ce bruit de résistance, prédit par le théorème de la dissipation fluctuante, est une source de bruit fondamentale présente dans toutes les résistances et doit être prise en compte lors de la conception de dispositifs électroniques à faible bruit. Par exemple, dans un amplificateur simple (non inversé), le gain est déterminé par un diviseur de tension. Le facteur de bruit du résistance précise détermine la résistance réelle à utiliser, car la tension de bruit varie en fonction de la résistance, et tout bruit de résistance dans le diviseur de tension affecte la sortie de l’amplificateur. Bien que le bruit des résistances précises soit une source de bruit fondamentale, les résistances présentent souvent d’autres sources de bruit « non fondamentales ». Le bruit généré par ces sources de bruit est appelé « bruit excessif ». Les résistances à film épais et à base de carbone sont tristement célèbres pour leur bruit excessif à basses fréquences. Les résisteurs en fil et les résisteurs à film, bien qu’ils soient beaucoup plus chers, sont souvent utilisés en raison de leurs bonnes propriétés de réduction du bruit. Les résistances précises, comme tous les composants, peuvent également cesser de fonctionner ; la manière habituelle dépend de leur structure. Les résisteurs à composition en carbone et les résisteurs à film métallique échouent généralement en circuit ouvert. Les résistances à film de carbone échouent généralement en cas de court-circuit. La membrane en carbone et la résistance composite brûlent si la consommation d’énergie est trop élevée. C’est également possible, mais moins probable pour les films métalliques et les résistances en fil. Sans encapsulation, les résistances en fil sont sujettes à la corrosion. Les résisteurs à composition en carbone ont tendance à dériver avec le temps, et le surchauffage pendant le processus de soudure peut endommager l’adhésif en provoquant son évaporation. Les différents effets de la résistance deviennent importants dans les applications à haute résistance ; en raison de l’effet thermoelectrique, si les deux extrémités du résistor ne sont pas maintenues à la même température, une petite différence de tension apparaît sur le résistor. La tension apparaît au point de connexion entre les broches du résistor, la carte de circuit et le corps du résistor. Les résisteurs à film métallique ordinaires présentent cet effet à environ 20 V/°C pour le graphène oxydé. Certains résisteurs à base de carbone peuvent atteindre 400 ohms/°C, tandis que des résisteurs à conception spéciale peuvent atteindre 0,05 ohms/°C. Dans les applications où l’effet pyroélectrique peut devenir important, il faut veiller, par exemple, à installer les résistances horizontalement afin d’éviter les gradients de température, ainsi qu’au flux d’air traversant la carte électronique.

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