大きな抵抗を使用した場合の副作用

大きな抵抗（メガオームのオーダー）の抵抗器を使用することによって引き起こされる可能性のある問題はありますか？

私は単なる分圧器であるフィードバックネットワークを設計していますが、フィードバックは回路からできるだけ少ない電流を消費するようにします。重要なのは、抵抗の比だけです。だから私の質問は次のとおりです。たとえば、1および10 MOhmsの代わりに1および10 Ohmsの抵抗器を選択する理由はありますか。

低い値と高い値の両方には、多くの欠点があります。

ほとんどのアプリケーションでは、理想的な値は非常に大きく、非常に小さくなります。

たとえば、同じタイプの大きな抵抗は、小さな抵抗よりも大きなノイズを生成します（それ自体で、小さな誘導ノイズ電流を介して）。それは常に重要ではありません。

あなたが推測したように、より小さい抵抗はより多くの電流を流し、より多くの損失を作成します。

抵抗を大きくすると、同じリーク電流でより大きな誤差が生じます。抵抗に供給される抵抗が1 MOhmのときに、抵抗の中央にあるフィードバックピンが1μA漏れると、1Vの誤差に変換されますが、10k抵抗は10mVの誤差に変換されます。

もちろん、漏れが数nA以下のオーダーの場合、1 MOhmの抵抗が生じる誤差についてはあまり気にしないかもしれません。しかし、あなたが設計しているものに応じて、そうするかもしれません。

オペアンプを使用した反転増幅器など、フィードバックシステムの抵抗が小さいと、着信信号が比較的弱い場合に着信信号にエラーが発生する可能性があります。

それはすべてチェックとバランスであり、この時点でそれが十分な情報ではない場合、具体的に何をしているのかについてより直接的な質問をしたいと思うかもしれません。回路図とそれ。

@Asmyldofが言及している問題に加えて、メガオーム（特に10M以上）で高抵抗を使用する場合、ほこり、皮脂、はんだ付けフラックス残渣などの環境汚染は、予測不可能で時間変化する有効抵抗を容易に低減できます方法。

他の回答に加えて、熱ノイズも考慮してください。抵抗が上がると、ノイズも上がります。非常に正確な測定が必要な場合、これが問題になる可能性があります。

特に高インピーダンスセンサーの場合など、消費電流と負荷を削減するために、分周器とフィードバック回路に高抵抗を使用することは珍しいことではありません。

ただし、予測可能な動作を確保するには、いくつかの予防措置を講じる必要があります。基板がコンポーネントの配置の前後にきれいに洗浄され、並列抵抗として現れる汚染を避ける必要があります。これには、良質のフラックスクリーナーとそれに続くイソプロピルアルコール綿棒が適しています。

回路が予測不可能な環境（湿気の蓄積や高湿度の可能性がある場合など）で動作する場合は、ボードとコンポーネントに適切なコンフォーマルコーティング剤を塗布し、製造元の指示に従って焼き付けて密封する必要があります、高抵抗水分バリア。

まず、低抵抗値とオペアンプを使用して問題を検討します。最大の問題は、オペアンプの制限された出力電流です。多くの場合、正確なパフォーマンスを得るためには20 mAが最大です。それでも、1オームと1ボルトには1アンペアが必要です。利用できません。したがって、より高い値で設計する必要があります。

自己発熱により大きな温度変化と大きな抵抗変化が生じるため、LOW値のもう1つの問題は熱歪みです。1オームと9オームを使用して、オペアンプのフィードバックループのゲインを設定すると、9オームで9倍の電力が消費されます。1ミリボルトの入力では、1mAの電流が検出可能な歪みを引き起こす場合とそうでない場合があります。Walt Jungは、オーディオパワーアンプのフィードバック分周器についてこれについて議論しました。

抵抗値が高い場合：オペアンプの-V _INピンの容量に高い値の問題が生じます。位相シフト---- 1メガオームと10 pFのタウは10μSであるため、16 kHzで45度の位相シフト----ピーキング、不安定性、発振につながります。解決策は、小さな値のコンデンサを高い値のRフィードバック抵抗器と並列に使用することです...別のコンポーネントを購入してインストールします。

抵抗が大きいと、回路がEfield干渉を受けやすくなります。容量的に注入された電荷は戻り経路を見つけます。4インチで160ボルト60 Hzの配線に面し、14 mm x 1 mmのPCBトレースに結合する10MΩオーム抵抗は、1.5ミリボルトの60 Hzを誘導します。1Kオームレベルでは、干渉は10,000倍小さくなります。

また、LDOを調べて、データシートごとにスタンバイ電流<1uAで、2.7ボルトを超えるVunregに対して安定化された2.5ボルト出力を提供します。そのLDOの出力ノイズについて何を知っていますか？

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

1200万オーム（2倍）のフィードバック抵抗により、このLDOには少なくとも60マイクロボルトRMSの出力ノイズがあることがわかっています。内部オペアンプには高いノイズがあり（非常に低い電流で、高いノイズが予想される）、1.22ボルトのBandGapには高い値の抵抗があるため、少なくとも60uV。

1uA IddqのLDOを思い出します。100Hzを超えるとPSRRが低下します。Vinのメタライゼーションは、12Meg Ohm分圧器の上にあったことがわかりました。LDOに入るゴミは、サーボアンプループに直接注入されました。これらの問題を視覚化することを学びます。元の設計者は、「寄生抽出では問題としてこれを示していませんでした」と述べました。これらの問題を視覚化することを学びます。