Какие номиналы резисторов следует использовать для делителя напряжения, который должен работать при низких температурах?

Я разрабатываю бортовой компьютер для легкого пикозонда - он будет (надеюсь) работать в верхних слоях атмосферы при температурах около -40С. Чтобы снизить вес, все это будет работать от 1 батарейки АА с зарядным насосом. Однако, читая техническое описание выбранного зарядного насоса (MCP16251), я заметил кое-что, чего не учел:

Когда приложение работает при температуре ниже -20°C, следует использовать меньшие значения для резисторов обратной связи, чтобы избежать любого изменения VOUT из-за пути утечки на печатных платах. (Страница 12, раздел 4.2.3.)

Выбор меньших значений резисторов тривиален, но я не уверен, что именно здесь происходит (почему на это влияет температура), и насколько меньшие значения я должен выбрать, чем примеры, которые они приводят в таблице данных (порядка 1 МОм).

Без схемы (а поскольку речь идет о путях утечки на печатной плате, то и о топологии печатной платы) мало что можно сказать. Если путь утечки достаточно длинный и/или вещь имеет правильное конформное покрытие, то банкнота в любом случае пуста.
@PlasmaHH Пока нет схемы, так как я просто изучаю компоненты, но как температура влияет на путь утечки в любом случае?
Одна вещь может заключаться в том, что в зависимости от загрязняющих веществ, вызывающих утечку, они могут резко снизить сопротивление.
Страница 12, раздел 4.2.3
@placeholder Извините - нужно было добавить это в цитату.
Утечки в микросхеме будут сильнее при более высоких температурах; при низких температурах вы будете беспокоиться о конденсации влаги на печатной плате, вызывающей утечку. Если среда воздушного шара имеет низкую влажность, это может не быть проблемой. В конце концов, утечка повлияет на точность установки выходного напряжения. Для оценки учтите, что вы можете получить утечку 100 МОм между узлами — тогда вы можете оценить, имеет ли это значение для ваших нужд.

Ответы (2)

Утверждения в таблице данных, похоже, не связаны, как вы предполагали. Пути утечки не связаны с низкими температурами, это две отдельные проблемы. Изменить: отметил, что ОП цитирует другой раздел таблицы данных, который кажется (мне) неверным.

При более низких температурах коэффициент усиления биполярных транзисторов будет падать, поэтому ошибка из-за токов смещения будет выше, поэтому для того же уровня точности следует использовать резисторы с меньшим номиналом. Ток смещения обратной связи обычно составляет 10 нА при 25°C, что соответствует входу BJT.

Из таблицы данных неясно, что такое внутренняя схема, но 1,23 В подразумевает биполярную ссылку на запрещенную зону, и они могут иметь дифференциальный усилитель с BJT-входом для усилителя ошибки - они говорят, что тип крутизны, который обычно является биполярным входом.

Фактический текст таблицы:

введите описание изображения здесь

Это действительно распространенная проблема, когда вы разрабатываете продукты, которые должны работать в широком диапазоне температур — некоторые вещи имеют тенденцию портиться при низких температурах, а некоторые — при высоких (и многие вещи ухудшаются из-за радиации, но это уже другая история).

Выдержка из таблицы данных, которую я цитировал, определенно говорит « из-за пути утечки на печатных платах», поэтому я бы сказал, что это делает связь довольно явной! Это было частью моего замешательства, так как я также не видел корреляции между температурой и путями утечки. Я понятия не имел о том, что коэффициент усиления BJT падает с понижением температуры, так что спасибо за это - интересно отметить!
@ berry120 Ах, да, интересно, переписал ли кто-нибудь эту часть таблицы данных, чтобы «уточнить», не зная реальных проблем. Фу.
@SpheroPefhany Вполне возможно - к лучшему или к худшему, мне просто всегда вбивали в голову, что техническое описание никогда не ошибается :)
@ berry120 К сожалению, таблицы данных время от времени ошибаются, и все схемы, кроме самых простых примеров, часто достаточно непригодны для реального использования, особенно в аналоговом мире. Подозрение оправдано. Когда они не ошибочны, они иногда пишутся преднамеренно, чтобы скрыть плохие вещи, такие как исходное техническое описание LT1028, опускающее огромный всплеск на графике PSD шума, останавливаясь на более низкой частоте.
@SpehroPefhany Написано как укушенный человек! Мне пришлось переключиться с LT1028 на OPA211 в конце дня. Получить полный частотный график из LT было все равно, что вырвать зубы.

В общем, внутри чипа нет сильно доминирующего эффекта, который мог бы вызвать это, поэтому эффект должен быть небольшим. За исключением одного случая ... при более низких температурах на плате обычно происходит конденсация влаги, что затем вызывает всевозможные странности и пути утечки. Для резисторов с большим сопротивлением (1 МОм +) это может быть проблематично.

Я предлагаю две вещи: 1) инкапсулировать плату, 2) протестировать при этих более низких температурах с помощью сухого льда,

Я, конечно, могу понять, что значения резисторов должны быть высокими, так как каждый мкА важен в таком приложении.