제조사 공칭 사양은 70°C에서 TCR ≈ 100 ppm/°C 및 정격 전력 0.1 W로 기재되어 있으나, 실험실 1계층 PCB에서의 측정 결과 평균 TCR은 공칭 범위 근처이며 실제 연속 소모 전력은 정격 수치보다 훨씬 낮은 것으로 나타났습니다.
5개의 테스트 온도에서 관찰된 TCR 간격은 약 88–99 ppm/°C로 집중되었습니다. 단면 1/16" 구리 패드의 연속 안전 전력은 약 40–60 mW로 측정되었습니다.
이 보고서는 ADC 프런트 엔드 및 저전력 감지 회로에 대한 실제 전력 제한 및 디레이팅을 정량화합니다. 양산 전 특정 보드 레이아웃에서 검증하십시오.
배경 및 주요 사양
반드시 알아야 할 필수 공칭 사양
주요 공칭 값은 비교를 위한 기준 역할을 합니다. 설계자는 디레이팅 전략을 결정하기 위해 이러한 항목과 측정된 편차를 대조해야 합니다.
설계에서 TCR 및 정격 전력이 중요한 이유
TCR은 정밀 회로의 드리프트와 오프셋을 유발하며, 정격 전력은 열 마진과 신뢰성을 결정합니다. 33 kΩ 레그가 있는 ADC 프런트 엔드의 전압 분배기는 온도가 변할 때 출력을 대략 (ΔR/R)·Vref만큼 변화시킵니다. 보드 제한 전력보다 더 많이 소모하면 저항 온도가 상승하고 드리프트가 가속화됩니다.
측정된 TCR: 방법론 및 결과
테스트 구성 및 측정 절차
사용된 정밀 장비: 8½자리 나노볼트미터, 4와이어 모드, 교정된 챔버. 체류 시간: 열 지연을 제거하기 위해 30분. 측정 불확도: ±2 ppm/°C.
측정된 TCR 데이터 및 해석
| 온도 (°C) | 평균 저항 (Ω) | 25°C 대비 Δ (Ω) | 구간 ppm/°C | 시각적 추세 |
|---|---|---|---|---|
| -55 | 32,738 | -262 | -99.3 | |
| 25 | 33,000 | 0 | — | 기준 |
| 85 | 33,195 | 195 | 98.5 | |
| 125 | 33,290 | 290 | 87.9 | |
| 155 | 33,320 | 320 | 74.6 |
참고: 고온 구간은 약간의 비선형성과 감소된 겉보기 ppm/°C를 보여줍니다. 샘플 간 편차는 ±12 ppm/°C였습니다.
전력 제한 및 열 디레이팅
실제 수치 vs. 도표 정격
70°C에서의 0.1W 정격은 매우 이상적입니다. 일반적인 단면 패드의 작은 0603 패키지의 경우 주변 환경에 대한 열 저항이 클 수 있어 수십 밀리와트에서도 상당한 온도 상승을 유발할 수 있습니다.
- • 40 mW: 제어되지 않은 1계층 보드에 권장됨.
- • 60 mW: 구리 포어(copper pour)가 넉넉한 보드의 최대치.
보수적인 실험실 측정 디레이팅 기울기
측정 시 주의사항
- 자가 가열: 높은 테스트 전류는 결과를 +10-20 ppm 정도 왜곡할 수 있습니다.
- 열 지연: 부적절한 체류 시간은 실제 드리프트를 가릴 수 있습니다.
- 접촉 저항: 2와이어 구성은 이러한 정밀도 수준에서 실패합니다.
사례 연구: 33kΩ 분배기
3.3V 기준 전압 및 40°C 변동 시, 98 ppm/°C의 TCR은 약 13 mV의 편차를 발생시킵니다.
