¿Cuál es la resistencia de una PCB típica?

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¿Cuál es la resistencia típica entre dos puntos en una PCB "típica"? Digamos que los puntos están separados 1 mm y asumamos un entorno de oficina normal.

Me he dado cuenta de que los resistores vienen en muchos valores, pero los resistores de más de 10 megaohmios son raros o difíciles de encontrar.

Supongo que un circuito con una resistencia de 10 gigaohmios sería sensible y probablemente no sea un buen diseño (en circunstancias "normales").

¿Se entiende de alguna manera que las resistencias de más de 10 megaohmios serían demasiado afectadas por los electrolitos en forma de suciedad, contaminación y humedad? ¿O hay alguna otra razón por la que las piezas de resistencia de > 10 megaohmios se usan tan raramente? ¿Ruido quizás?

Edit: Parece que mi pregunta descansa en parte en una premisa falsa. Aparentemente, las resistencias de > 10 megaohmios no son tan difíciles de conseguir. Estaba buscando resistores de película delgada de montaje en superficie en Farnell (www.farnell.com), y esos solo van a 10 megaohmios. Pero ahora veo que hay resistencias de "película gruesa" por encima de 10 gigaohmios.

    
pregunta avl_sweden

2 respuestas

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Una placa de circuito de PTFE limpia podría ser tan alta como 10 ^ 17 ohmios entre un par de almohadillas pequeñas separadas por un mm o dos. Si el tablero tiene contaminación (especialmente contaminación iónica), podría ser mucho menos. Una tabla FR limpia debe ser > 10G ohms. Si realmente necesita una alta impedancia para las mediciones de fA, los separadores de PTFE o las conexiones de aire son mejores que FR4.

Puede comprar resistencias SMT 5G 1% de Digikey (muchas en stock y solo unos pocos dólares) y hasta 25G con un 10% de tolerancia.

Si está utilizando una resistencia de 10M y desea mantener una tolerancia del 0,1% (por ejemplo, para un divisor de entrada DMM), eso significa que la resistencia de la placa no puede ser inferior a 10G ohms.

Editar: a menos que realmente necesites tener altas impedancias, es mejor atenerse a un máximo de 1M ohm. Las resistencias de G-ohm y las fugas de nA o fA exigen precauciones heroicas, incluida la limpieza (separaciones, conexiones de aire) y pueden tener problemas fuera de un entorno de laboratorio limpio y seco (o incluso a largo plazo en un entorno de laboratorio).

    
respondido por el Spehro Pefhany
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La resistencia entre cualquiera de los dos puntos es infinita.

En el mundo real, no puedes hacer un contacto puntual. Siempre tendrá un diámetro u otras dimensiones finitas. Esas dimensiones relativas a la distancia de separación son necesarias para determinar la resistencia entre ellas, dada la resistividad del material.

Digamos que sus "puntos" realmente tienen bordes de 1 mm uno frente al otro, y que la separación también es de 1 mm. Considere cómo cambiaría la resistencia si esos bordes fueran de 1/2 mm. Puedes pensar en el conjunto original de puntos de estar compuesto de dos de estos más pequeños en paralelo. Esto significa que la resistencia entre los bordes de 1/2 mm sería el doble que entre los bordes de 1 mm, todo lo demás se mantiene igual.

Ahora considere lo que sucede cuando se separan los puntos originales de 1 mm, hasta 2 mm. Ahora puede pensar que esta nueva configuración es dos de las anteriores en serie, por lo que debe tener el doble de resistencia que la original.

La geometría relativa importa. Afortunadamente, ya puede ver que a medida que los "puntos" se reducen cada vez más, la resistencia aumenta. Cuando se convierten en puntos verdaderos infinitamente pequeños, la resistencia es infinita.

Entonces, ¿cómo cuantificar todo esto? Considere duplicar todo acerca de la configuración original para que ahora tenga bordes de 2 mm separados por 2 mm. Cada corte de 1 mm se ve como dos de los originales en serie, por lo que el doble de resistencia. Sin embargo, tiene dos de estos cortes en paralelo, por lo que la resistencia duplicada se reduce a la mitad nuevamente, lo que le devuelve al valor original. De hecho, para una conductividad superficial uniforme en un plano infinito (o lo suficientemente cerca, una placa de PC mucho más grande que las dimensiones de su área de prueba), la resistencia permanece igual cuando todas las dimensiones lineales se escalan uniformemente.

Esta es la razón por la cual la resistividad de la superficie se suele citar en ohmios por cuadrado . Eso sería dos bordes de 1 mm separados por 1 mm, dos bordes de 7.3 mm separados por 7.3 mm, etc. Mientras mida la resistencia entre lados opuestos de un cuadrado, obtendrá la misma respuesta independientemente del tamaño de ese cuadrado .

Los tableros de PC bien hechos y limpios pueden tener resistividad superficial en los 10s de GΩ por cuadrado. Baja desde allí con la humedad, la suciedad acumulada y los procesos de fabricación de PCB deficientes que dejan los iones en la superficie o en la mezcla. La máscara de soldadura ayuda con esto para trazas que pueden cubrirse, pero la acumulación de suciedad en la superficie será un problema a largo plazo para cualquier cosa que no esté cubierta. Esta es la razón principal de los grandes requisitos de distancia de página de creación en los que incluso las corrientes de fuga pequeñas pueden ser un problema, como en equipos médicos que tocan pacientes.

    
respondido por el Olin Lathrop

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