在电阻选择时，人们对温度因素往往重视不够。电阻的温度系数、封装\热阻、PCB布局布线，都对系统最终的性能有着不可忽略的微妙影响，可能会在不经意间搞垮电路。
电阻温度系数
我们拿一个反相放大器作为例子，来看看电阻的温度漂移如何影响系统整体精度。
如下图：
- 输入电压0到100mV；
- 输出0到10V（放大100倍）；
- 假定后接一个12位模数转换器。
因此，对于精度的要求如下：
- 产生的误差小于12位模数转换器半个LSB（最低有效位）；
- 半个LSB对应于满量程的0.012%，即122 ppm；
- 即电阻产生的误差不应该超过122ppm。
- ADI运算放大器
并不是单个电阻的温度系数越低越好，而是要根据实际情况选择最合适的。假定R1、R2的温度系数相近，根据公式Vout= -R2/R1*Vin。随着环境温度变化，R1、R2同比例变大变小。那么，R1、R2会相互抵消一部分温度漂移的影响。因此，R1与R2的温度系数匹配比单个电阻的绝对温度系数更重要。
但应注意的是，不同电阻的温度系数可能相差很大，特别是不同批次的电阻。为解决这一问题，使用低成本的电阻网络是一个广泛使用的解决方案。
小贴士: 什么是“电阻匹配比漂移”
电阻匹配比漂移也称作相对温度系数(Relative temperature coefficient)。
对于两个绝对温度系数同样为±25ppm/K的电阻。由于批次等原因，这两个电阻相对的温度系数最大可能为±50ppm/K（下图红线）。如果是使用电阻器网络，这两个电阻，可以做到很好匹配（下图蓝线，±5ppm/K）。
(图片来源：Vishay)
当然，绝对温度系数也很重要。比如使用1,500ppm/°C的碳素电阻就不太适合该应用。即使R1和R2温度系数匹配，很难实现1%，意味着R1和R2温度系数匹配仍然会有15ppm/°C的差距。意味着8°C的温度波动就会产生1/2LSB或120ppm误差。
电阻的分装及热阻
同一块板子上的电阻, 由于通过的电流不同，结合电阻本身的封装及热阻，可能会导致温升不一致。我们还是以上面的放大电路为例子：
- 假定使用1/4 W电阻金属膜电阻
- R1 = 100Ω ，+50ppm/°C
- R2 = 9.9KΩ ，+50ppm/°C
- 热阻设为 125°C/W
- Vin=100mV
更糟糕的是，随着电流越来越大，误差越来越大，这种误差会导致一定的测量非线性。因此，应根据实际电流，适当的调整电阻的封装，来平衡温升的影响。
PC板温度系数
不仅要考虑电阻的温度系数，还要考虑PCB板走线温度系数。否则即使使用昂贵的低温度系数精密电阻，仍然会导致糟糕的结果。PCB走线所用的金属线（如铜线），温度系数甚至会高达3,900ppm/°C。如果使用一个10Ω、10ppm/°C的精密电阻，加上0.1Ω的PCB走线电阻，将会变成一个45ppm/°C温度系数的电阻。对于精密放大电路，这将会有很大的影响。
为了帮助电子工程师快速掌握PCB版相关的参数，Digi-Key提供了一款实用的小工具——Digi-Key PCB印制线宽度换算器。此PCB印制线宽度计算器采用IPC-2221标准公式，方便计算PCB走线各种参数。
举例说明：
- 输入PCB板铜箔厚度为1oz
- PCB走线长度为3cm
- 电流为3A
- 环境温度25°C
- PCB走线温升不超过5°C
这时便可计算出对应的PCB走线参数，如宽度、电阻、电压降、功率损耗等。
小贴士：“内部层数”与“暴露在外的层数”
因此，从上文我们可以得知，应尽量充分考虑关键线路中，PCB布局布线对系统整体性能的影响。
本文小结温度对电阻的影响，不仅仅要考虑电阻本身，还要将电阻连同整体电路系统设计一同考虑。电阻的温度系数、封装及热阻、PCB布局布线都需要充分的考虑。随着运算放大器越来越精密，数据转换器的分辨率越来越高，避开电阻选择的陷阱变得越来越重要。
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