RES11A精密匹配薄膜电阻分压器技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments RES11A匹配薄膜电阻分压器是一款匹配电阻分压器对,用于薄膜SiCr电阻,搭载Texas Instruments的现代化、高性能模拟CMOS工艺。该器件具有1kΩ 的标称输入电阻,可实现低热噪声和电流噪声,并提供多种标称比率,以满足各种系统需求。只需将器件位置旋转180°,即可将RES11A用于反向增益配置。此功能支持布局复用,且提高了分立式仪表、差分放大器等应用的灵活性。

数据手册:*附件:Texas Instruments RES11A匹配薄膜电阻分压器数据手册.pdf

Texas Instruments RES11A系列具有高比率匹配精度,所测量的每个分压器比率均在标称的±120ppm(典型值)以内。该精度在整个温度范围内保持不变,最大比率偏移仅为±2ppm/°C。此外,器件的偏置长期稳定性已通过全面的表征得到证明。RES11A的温度范围为-40°C至+125°C。该器件采用8引脚SOT-23-THIN封装,主体大小为 2.9mm×1.6mm(主体大小为标称值,不包括引脚)。

特性

  • 宽温度范围:-40 °C至+125 °C
  • 高比率匹配精度:±0.05%(最大值)
  • 低温漂:±2ppm/°C TCR(最大值)

功能框图

薄膜电阻

RES11A精密匹配薄膜电阻分压器技术解析与应用指南

一、产品概述

RES11A系列是德州仪器(TI)推出的精密匹配薄膜电阻分压器,采用先进的SiCr薄膜工艺制造,具有业界领先的匹配精度和温度稳定性。该系列包含10种标准分压比型号,从1:1到1:10可选,采用8引脚SOT-23-THIN封装(尺寸2.9mm×2.8mm),工作温度范围-40°C至+125°C,专为需要高精度电平转换和信号调理的应用而设计。

二、核心技术特性

1. 精密匹配技术

  • 比率匹配精度‌:±0.05%(最大值)
  • 匹配温度系数‌:±0.05ppm/°C(典型值)
  • 长期稳定性‌:经过严格老化测试验证
  • 比率容差‌:±500ppm(最大值)

2. 电气性能参数

  • 输入电阻‌:1kΩ(RIN1/RIN2标称值)
  • 分压比范围‌:1:1至1:10(10种标准型号)
  • 绝对TCR‌:±18ppm/°C(典型值)
  • 电压系数‌:0.02Ω/V(典型值)
  • 带宽‌:35MHz(-3dB点)

3. 可靠性特征

  • 工作电压‌:最高±120V(取决于分压比)
  • ESD保护‌:±2000V HBM,±500V CDM
  • 热阻‌:RθJA=156.2°C/W
  • 最大结温‌:150°C

三、关键技术创新

1. 双分压器匹配架构

RES11A内部集成两个精密匹配的分压器网络(RIN1+RG1和RIN2+RG2),采用独特的布局设计确保:

  • 同一晶圆区域制造的匹配电阻对
  • 热耦合设计保持温度一致性
  • 对称布线减少寄生效应

2. 先进的SiCr薄膜工艺

  • 采用TI专有的SiCr(硅铬)薄膜材料
  • 激光微调实现±0.025%的匹配精度
  • 低噪声特性(3.5nV/√Hz @1kΩ||4kΩ)

3. 温度补偿设计

  • 电阻对采用相同的温度系数材料
  • 热耦合布局确保均匀加热
  • 实测tM温漂仅±0.05ppm/°C

四、选型指南

型号分压比输入电阻增益电阻典型应用场景
RES11A101:11kΩ1kΩ阻抗匹配网络
RES11A201:21kΩ2kΩ信号衰减电路
RES11A401:41kΩ4kΩ差分放大器
RES11A901:91kΩ9kΩ高边电流检测
RES11A001:101kΩ10kΩ精密电平转换

五、PCB设计要点

  1. 热管理‌:
    • 最大功耗受结温限制
    • 避免长时间工作在最大额定电压
    • 四层板设计可改善散热
  2. 布局规则‌:
    • 敏感信号远离电源走线
    • 对称布局保持阻抗匹配
    • 输入走线最短化
  3. 接地策略‌:
    • 仅连接一个GND/SUB引脚
    • 另一个GND/SUB引脚悬空
    • 采用星型接地减少噪声耦合

六、性能验证方法

1. DC参数测试

  • 采用四线开尔文连接法
  • 测试电路包含精密电压源和纳伏表
  • 测量条件:TA=25°C,<1mA偏置电流

2. AC特性测试

  • 网络分析仪测量带宽
  • 10kHz至500MHz频率扫描
  • 校准去除板级寄生效应

3. 长期稳定性测试

  • 1000小时85°C/85%RH老化
  • 定期监测比率漂移
  • 数据表明<5ppm/1000hr的稳定性
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