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Como resolver o problema de ruído nas resistências em circuitos com resistências de precisão

2020-09-29View Original

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Em circuitos com resistores de precisão, o ruído eletrônico torna-se um problema importante. Como componente dissipativo, a resistência gera naturalmente uma tensão de “ruído” variável em suas extremidades. Esse ruído de resistência é previsto pelo teorema da dissipação de flutuações e representa uma fonte de ruído fundamental presente em todas as resistências. Ele deve ser levado em consideração na construção de dispositivos eletrônicos de baixo ruído. Por exemplo, no ganho de um amplificador simples (não invertido), ele é definido por meio de um divisor de tensão. O fator de ruído das resistências precisas determina qual resistência deve ser utilizada, pois a tensão de ruído varia com a resistência. Qualquer ruído nas resistências do divisor de tensão afeta a saída do amplificador. Embora o ruído de resistência precisa seja uma fonte de ruído básica, as resistências frequentemente apresentam outras fontes de ruído “não básicas”. O ruído gerado por essas fontes de ruído é chamado de “ruído excessivo”. Resistores de filme espesso e compostos por carbono são conhecidos por gerarem um ruído excessivo em baixas frequências. Os resistores de espiral e os resistores de filme, embora sejam muito mais caros, são frequentemente utilizados devido às suas boas características de ruído. As resistências de precisão, assim como todos os outros componentes, também podem falhar; a maneira como isso acontece depende geralmente da sua estrutura. Resistores de composição de carbono e resistores de filme metálico geralmente falham como circuitos abertos. As resistências de filme de carbono geralmente falham em caso de curto-circuito. As membranas de carbono e as resistências compostas queimam se o consumo de energia for excessivo. Isso também é possível, mas é menos provável no caso de filmes metálicos e resistores de fio. Se não houver encapsulamento, as resistências de fio serão corroídas. Os resistores com composição de carbono tendem a sofrer derivação com o passar do tempo; além disso, o superaquecimento durante o processo de soldagem pode danificar o adesivo, fazendo com que ele evapore. Os vários efeitos da resistência tornam-se importantes em aplicações de alta resistência. Devido ao efeito termoelétrico, se as duas extremidades do resistor não mantiverem a mesma temperatura, surgirá uma pequena diferença de tensão no resistor. A tensão aparece no ponto de conexão entre os fios do resistor e a placa de circuito, bem como no corpo do próprio resistor. Os resistores de filme metálico comuns apresentam esse efeito em torno de 20 V/°C de grafeno oxidado. Alguns resistores compostos de carbono podem atingir 400 ohms/°C, enquanto resistores com estrutura especial podem atingir 0,05 ohms/°C. Nas aplicações em que o efeito termoelétrico pode se tornar importante, é necessário prestar atenção, por exemplo, à instalação horizontal das resistências, a fim de evitar gradientes de temperatura, bem como ao fluxo de ar sobre o circuito impresso.

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