कई डिजाइनरों को यह नहीं पता कि प्रतिरोधकों में प्रतिरोध का वोल्टेज गुणांक (वीसीआर) और प्रतिरोध का तापमान गुणांक (टीसीआर) होता है।यह समझ में आता है क्योंकि कम वोल्टेज और कम प्रतिरोध अनुप्रयोगों में, वोल्टेज प्रभाव छोटा है और तापमान प्रभावों द्वारा अच्छी तरह से छिपाया जा सकता है।वोल्टेज के साथ प्रतिरोध के परिवर्तन एक प्रमुख मुद्दा हो सकता हैइन सर्किटों का उपयोग उच्च वोल्टेज बिजली आपूर्ति, ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर (टीआईए), उच्च वोल्टेज एलईडी प्रकाश व्यवस्था और पल्स संचार प्रणालियों जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।ऐसे सर्किटों के डिजाइनरों को वीसीआर के सिद्धांतों और प्रभावों को समझना होगा, साथ ही इसके प्रभाव को कैसे कम किया जाए।
यह लेख सबसे पहले वीसीआर क्या है और सर्किट डिजाइन पर इसके प्रभाव का अवलोकन प्रदान करता है। फिर, उदाहरण के रूप में स्टैकपोल के कम वीसीआर प्रतिरोध का उपयोग करके,यह बताता है कि वीसीआर के प्रभाव को कम करने और महत्वपूर्ण सर्किट के सटीक और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए ऐसे उपकरणों का चयन और आवेदन कैसे करें.
वीसीआर क्या है?
प्रतिरोध के वीसीआर को प्रतिरोध मूल्य और लागू वोल्टेज के बीच के संबंध के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो आनुपातिक रूप से भिन्न होता है।इसकी माप इकाई आमतौर पर एक मिलियनवें प्रति वोल्ट (पीपीएम/वी) होती है और इसका गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
फॉर्मूला 1
जिनमें से
R 1 संदर्भ वोल्टेज (V 1) पर प्रतिरोध मूल्य है, जिसे ओम (Ω) में मापा जाता है
R 2 परीक्षण वोल्टेज (V 2) पर प्रतिरोध मूल्य (ओह्म में) है।
V 1 संदर्भ वोल्टेज है
V 2 परीक्षण वोल्टेज है
वीसीआर सकारात्मक या नकारात्मक हो सकता है। एक सकारात्मक वीसीआर इंगित करता है कि प्रतिरोध पर वोल्टेज बढ़ने के साथ ही प्रतिरोध भी बढ़ेगा; नकारात्मक वीसीआर प्रतिरोध में कमी को इंगित करता है।
200 पीपीएम/वी से 300 पीपीएम/वी तक के वीसी के साथ एक विशिष्ट उच्च वोल्टेज चिप प्रतिरोध में 20% से 30% प्रतिरोध परिवर्तन होगा जब लागू वोल्टेज 1000 वी से बदलता है।यदि वीसीआर 25 पीपीएम/वी से 50 पीपीएम/वी तक का प्रतिरोध चुनता है, प्रतिरोध परिवर्तन समान 1000 वी भिन्नता के तहत 2.5 से 5% तक कम हो जाएगा।
वीसीआर मापने के लिए मानक परीक्षण विधि MIL-STD-202G 309 विधि का पालन करना चाहिए। यह मानक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के परीक्षण के लिए एक एकीकृत विधि निर्दिष्ट करता है,यह निर्दिष्ट करना कि मानक परीक्षण वोल्टेज निर्दिष्ट अधिकतम संचालन वोल्टेज के बराबर है, और संदर्भ वोल्टेज का स्तर अधिकतम संचालन वोल्टेज का 10% है।
वीसीआर को कैसे कम करें
उपयुक्त डिजाइन और सामग्री का चयन करके, वीसीआर को यथासंभव कम किया जा सकता है। इस तथ्य के कारण कि कम वीसीआर प्रतिरोध सामग्री वीसीआर में सुधार कर सकती है लेकिन टीसीआर को भी बढ़ा सकती है,इस प्रकार तापमान स्थिरता को कमप्रतिरोध सामग्री का चयन करते समय इंजीनियरिंग समझौता करने की आवश्यकता होती है। कम प्रतिरोध स्याही चुनने से वीसीआर में भी सुधार हो सकता है, लेकिन यह अधिकतम प्राप्त प्रतिरोध को सीमित करेगा।प्रतिरोधक स्याही के प्रकार और उपयोग का सावधानीपूर्वक चयन वीसीआर को अनुकूलित कर सकता है.
लेजर ट्रिमिंग का वीसीआर पर भी प्रभाव पड़ सकता है। अनरैप किए गए प्रतिरोधों द्वारा उत्पन्न प्रतिरोध मूल्य आमतौर पर अपेक्षित मूल्य से 5 से 20% तक भिन्न होता है।लेजर ट्रिमिंग का उपयोग प्रतिरोध मूल्य को एक छोटी सहिष्णुता सीमा में समायोजित करने के लिए किया जाता हैलेजर ट्रिमिंग प्रक्रिया माइक्रोक्रैक उत्पन्न कर सकती है, जिससे स्थानीय अप्रत्याशित प्रतिबाधा परिवर्तन हो सकते हैं, जिससे वीसीआर बढ़ता है और वीसीआर बिगड़ता है (चित्र 1) ।