El término "resistor de precisión" generalmente hace referencia a un resistor cuyo valor es correcto a 1 por ciento o mejor. Este valor no está grabado en piedra; diferentes fabricantes pueden establecer diferentes puntos, tal como 0,5 por ciento o incluso menos. En cualquier caso, el porcentaje se establecerá claramente de manera no ambigua. Sin embargo, esto es solamente el punto de inicio, ya que la resistencia actual de 1 por ciento, resistor de 500 ohm se garantiza entre 495ohms y 505ohms solamente en condiciones ideales. Pero los diseños del mundo real deben funcionar en condiciones para el mundo real.
Temperatura y energía
Los dispositivos electrónicos a menudo tienen que funcionar en entornos con temperaturas altas, así es muy importante conocer cómo el resistor que usted elija se comportará con variaciones en temperatura. El Coeficiente de Temperatura de Resistencia (TCR) se especifica como el cambio en la resistencia, en partes por millón (ppm) para un cambio en temperatura de un grado. El valor es generalmente específico para grados Celsius, en oposición al Fahrenheit. Estrechamente relacionado con la TCR está el Coeficiente de Energía de Resistencia (PCR, por sus siglas en inglés), ya que los cambios en la temperatura de un resistor están muy relacionados con la cantidad de energía disipada.
Los cambios por TCR son reversibles; cuando la energía se apaga y el resistor se enfría y alcanza temperatura ambiente, el valor del resistor regresa a lo normal. Pero, en un plazo más largo, la temperatura bajo la que funciona el transistor puede también causar cambios permanentes en el valor de un resistor. El efecto varía con la tecnología del resistor y puede generalmente predecirse por anticipando dependiendo de la información suministrada por el fabricante.
Tensión
El Coeficiente de Tensión de Resistencia (VCR) es el cambio en resistencia con tensión aplicada. Esto es completamente diferente y además de los efectos de autocalentamiento cuando se aplica energía. Un resistor con un VCR de 100 ppm/V cambiará a 0,1 por ciento sobre un cambio de 10 voltios y 1 por ciento sobre un cambio de 100 voltios.
Resistores con precisión especial
Existen varios factores que los resistores de precisión comparten con todos los resistores que son, quizás, más importantes para el anterior simplemente porque no figuran en todas las aplicaciones que pueden tolerar 10 o 20 por ciento de variación, pero puede ser desbastador en una aplicación que requiera de mayor fidelidad.
Cada resistor es clasificado de acuerdo a la potencia máxima que puede disipar, pero la cantidad especificada de disipación de energía segura disminuye de acuerdo a qué distancia el resistor se desvía de la temperatura ambiente. Una buena hoja de especificaciones para cualquier resistor de precisión incluirá un gráfico especificando la caída.
El ruido del resistor puede pensarse como señales pequeñas, eléctricas al azar que emanan del resistor. Esto puede ser intolerable para los diseños que miden señales análogas de nivel bajo. Además, el valor de los resistores puede cambiar con el tiempo, y en respuesta a muchos tipos de estrés ambiental, con la disipación de la energía y el calor como malhechores comunes.
Tecnologías
Existen varios tipos de resistores en el mercado actual y algunos tipos están mejor adaptados que otros a desafíos específicos cuando se requiere alta precisión y su cómplice, la estabilidad alta. En términos generales, los resistores de película fina de precisión tienen un buen rendimiento en esta base y los resistores de aluminio son aún mejores. Los resistores de aluminio Z Bulk Metal® de Vishay exhiben un TCR tan bajo como 1 ppm por encima de la gama completa de energía de –50 °C a +125 °C.
Figura 1: Resistores de aluminio Z Bulk Metal® de Vishay (Fuente: Grupo de precisión de Vishay)
La familia de Z201-1K0000 de Vishay de resistores de alta precisión está disponible en Arrow Electronics. La hoja de datos revela una familia de resistores de hoja de aluminio de orificio pasante con un TCR bajo de ± 0,05 ppm/°C por encima de un índice de 0 °C a +60 °C.
Especificar un resistor de precisión puede ser una tarea sobrecogedora, y no son baratos. El diseñador necesita comprender totalmente el estrés ambiental que el producto final necesitará para sobrevivir, y cuidadosamente estudiar las hojas de datos que ofrecen fabricantes con reputación. Él o ella deben evitar no solo tener pocas especificaciones sino también evitar el exceso de las mismas.