精密电阻基础知识

精密电阻的概念

精密电阻，是指电阻的阻值误差、电阻的的热稳定性（温度系数）、电阻器的分布参数（分布电容和分布电感）等项指标均达到一定标准的电阻器。

对1Ω（欧姆）以上阻值的电阻，与标识阻值相比±0.5%以内阻值误差的电阻可称为精密电阻，更高精密的可以做到0.01%精度，也就是电子工程师所说的万分之一精度，此类电阻一般为薄膜电阻，使用此材质的电阻一般才能满足生产工艺要求。这类阻值1Ω以上电阻的普通系列精密度在±5%以上，电子产品上常见的就是5%精度的电阻，不属于精密电阻范围。

1Ω以下阻值的电阻，一般能达到±1%精密度之内，就算做精密电阻范畴了，因为阻值基数很小，就算是1%的误差，实际的阻值误差已经很小了。更高精密的可以做到±0.5%以内，但工艺要求，技术要求较高。

精密电阻的特性

精密电阻要求电阻的阻值误差、电阻的热稳定性（温度系数）、电阻器的分布参数（分布电容和分布电感）等项指标均达到一定标准的电阻器。

精密电阻分类

精密电阻按材料分，有金属膜精密电阻、线绕精密电阻和金属箔精密电阻几类。金属膜精密电阻的精度较高，但阻值温度系数和分布参数指标略低；线绕精密电阻的阻值精度和温度系数指标很高，但分布参数指标偏低；金属箔精密电阻的精度、阻值温度系数和分布参数各项指标都很高：精度可达10-6，温度系数可达±0.3×10-6/℃，分布电容可低于0.5pF，分布电感可低于0.1μH。由于上述三类精密电阻器的价格随性能而提高，所以在应用中应根据实际情况合理选用。例如，在直流或频率很低的交流电路中，一般只需选用线绕精密电阻或金属膜精密电阻即可，没有必要选用价格高昂的金属箔精密电阻。

金属膜精密电阻的主体通常为圆柱形；线绕精密电阻则有圆柱形、扁柱形和长方框架形几种；金属箔精密电阻则常呈方块形或片形。线绕精密电阻的匝数较多时，往往采用无感绕制法绕制，正向绕制的匝数和反向绕制的匝数相同，以尽量减小分布电感。长方框架形的线绕精密电阻通常是设备制造厂根据需要专门定制的，常用于仪器仪表。

一旦仪器仪表中的长方框架形线绕精密电阻损坏，可用与原电阻合金丝的材料、直径、长度均相同的新合金电阻丝均匀绕在原框架上代替。如果原长方框架形线绕精密电阻只是表面绝缘层破损，只需将原电阻丝从框架上拆下，重新浸漆（宜选用性能优、价格低的1260绝缘清漆），再经晾干处理后重新绕到原长方框架上即可。

主流的精密电阻技术及其优缺点

（一）精密厚膜电阻

通过对厚膜电阻浆料的持续改进，精密的厚膜电阻技术已经可以做到±5ppm/°C的温飘，甚至通过使用多个可以互相补偿的厚膜电阻芯片终达到±2ppm/°C的温飘。其精度也可以达到±0.01%。在高压高阻值高精密的应用中精密厚膜电阻是主流的技术。厚膜电阻的缺点是在低阻值的部分很难做到高精密低温飘，噪声指标也不好，长期稳定性一般比其他精密电阻差。

（二）精密薄膜电阻

精密薄膜电阻的技术发展代表了可以被大量商用的精密电阻技术，也是目前流行的精密电阻技术。通过长时间多层的膜层沉积，高精密的调阻和后期的筛选，的精密薄膜电阻可以达到±2ppm/°C的温飘和±0.01%的精度，以及很好的长期稳定性。其缺点是功率做不大，低阻值部分指标不好，不抗静电，功率系数差，很难满足小批量的供货，且不同批次的一致性不好。

（三）精密金属膜电阻

精密金属膜电阻的各项指标和精密薄膜电阻类似，晶圆精密金属膜电阻有被贴片精密薄膜电阻替代的趋势，但插脚的精密金属膜电阻仍然是主流的低成本的精密电阻技术。和精密薄膜电阻一样，调阻会造成热点效应，影响电阻的稳定性和可靠性。

（四）精密线绕电阻

作为早的精密电阻技术，高精密的线绕电阻温飘可以做到±1ppm/°C，且精度可以做到±0.001%，这是薄膜和厚膜电阻没有办法做到的。好的精密线绕电阻其阻值可以做到接近50M，适合超精密高阻值的应用。由于其他电阻技术的发展，精密线绕电阻趋于被淘汰的边缘，因为其价格昂贵，有电感等缺点。

（五）精密箔电阻

虽然精密箔电阻早在1962年发明，截至目前它仍然是精密的电阻技术，通过把镍铬合金黏贴在陶瓷基板上进行应力平衡，得到接近于零的温飘，通过激光刻蚀电阻图形以及调阻，可以得到高达±0.001%的精度。好的箔电阻存储6年阻值仅漂移±2ppm，抗静电，无感无容，无热点设计，低噪声，低电压系数。箔电阻的缺点是阻值做不了很高，尺寸的贴片电阻只能做到150K，尺寸的插脚电阻阻值只能做到2M。

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