Banyak desainer tidak menyadari bahwa resistor memiliki koefisien tegangan resistance (VCR) dan koefisien suhu resistance (TCR).Hal ini dapat dimengerti karena dalam tegangan rendah dan aplikasi resistensi rendah, efek tegangan kecil dan dapat dengan baik disembunyikan oleh efek suhu.variasi resistensi dengan tegangan dapat menjadi masalah utamaSirkuit ini digunakan dalam aplikasi seperti catu daya tegangan tinggi, amplifier transimpedan (TIA), pencahayaan LED tegangan tinggi, dan sistem komunikasi pulsa.Perancang sirkuit semacam itu perlu memahami prinsip dan efek dari VCR, serta cara mengurangi dampaknya.
Artikel ini pertama memberikan gambaran umum tentang apa itu VCR dan dampaknya pada desain sirkuit.ini menjelaskan bagaimana memilih dan menerapkan perangkat tersebut untuk meminimalkan dampak dari VCR dan memastikan operasi yang akurat dan dapat diandalkan dari sirkuit kritis.
Apa itu VCR?
VCR dari resistor dapat didefinisikan sebagai hubungan antara nilai resistensi dan tegangan yang diterapkan yang bervariasi secara proporsional.Satuan ukurannya biasanya satu juta per volt (ppm/V) dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Formula 1
di antaranya
R 1 adalah nilai resistensi pada tegangan referensi (V 1), diukur dalam ohm (Ω)
R 2 adalah nilai resistensi (dalam ohm) pada tegangan uji (V 2).
V 1 adalah tegangan referensi
V 2 adalah tegangan uji
VCR dapat positif atau negatif. VCR positif menunjukkan bahwa ketika tegangan pada resistor meningkat, resistensi juga akan meningkat; VCR negatif menunjukkan penurunan resistensi.
Sebuah resistor chip tegangan tinggi khas dengan VCR berkisar dari 200 ppm/V hingga 300 ppm/V akan mengalami perubahan 20% hingga 30% dalam resistensi ketika tegangan yang diterapkan berubah sebesar 1000 V.Jika resistor dengan VCR berkisar dari 25 ppm/V hingga 50 ppm/V dipilih, perubahan resistansi akan menurun menjadi 2,5 sampai 5% di bawah variasi 1000 V yang sama.
Metode uji standar untuk mengukur VCR harus mengikuti metode MIL-STD-202G 309.dengan spesifikasi bahwa tegangan uji standar sama dengan tegangan operasi maksimum yang ditentukan, dan tingkat tegangan referensi adalah 10% dari tegangan operasi maksimum.
Cara meminimalkan VCR
Dengan memilih desain dan bahan yang tepat, VCR dapat diminimalkan sejauh mungkin.sehingga mengurangi stabilitas suhu, kompromi rekayasa diperlukan ketika memilih bahan resistansi. Memilih tinta resistansi rendah juga dapat meningkatkan VCR, tetapi akan membatasi resistansi maksimum yang dapat dicapai.Pemilihan jenis dan penggunaan tinta resistif dengan cermat dapat mengoptimalkan VCR.
Pemangkasan laser juga dapat berdampak pada VCR. Nilai resistensi yang dihasilkan oleh resistor yang tidak diperbaiki biasanya berbeda dari nilai yang diharapkan sebesar 5 hingga 20%.Pemangkasan laser digunakan untuk menyesuaikan nilai resistensi ke kisaran toleransi yang lebih kecilProses pemangkasan laser dapat menghasilkan retakan mikro, yang menyebabkan perubahan impedansi lokal yang tidak terduga, sehingga meningkatkan VCR dan menyebabkan degradasi VCR (Gambar 1).