設計人員可以選擇各種各樣的電阻，包括碳素電阻、碳膜電阻、體金屬電阻、金屬膜電阻、感性和非感性繞線電阻。電阻也是高性能電路的潛在誤差源，不過它可能是最基本且問題最少的元件，因此常被忽略。如果選擇不當，電阻可能會產生遠超過 122ppm (1/2 LSB) 的誤差，從而破壞12位設計的精度。您上一次認真閱讀一份電阻數據手冊是什么時候？如果您仔細閱讀數據手冊，相信您會大吃一驚：原來可以了解到如此有用的信息！
考慮圖4所示電路，它將 0-100 mV 輸入信號放大 100 倍，以供輸入范圍為 0-10 V 的 12 位 ADC 轉換。增益設置電阻可以是初始容差低至±0.001% (10 ppm) 的精密體金屬膜電阻。或者，也可以通過校準或選擇來校正電阻的初始容差。這樣，根據校準儀器的精度限制，可以將電路的初始增益精度設置為所需的任意容差。
圖 4. 溫度變化可能會降低放大器精度。
但是，溫度變化可以通過多種方式限制圖 4 所示放大器的精度。電阻的絕對溫度系數只要符合預期，則無關緊要。即使如此，溫度系數約為 1,500 ppm/°C 的碳素電阻也將不適合應用。即使能將溫度系數匹配到很難實現的 1%，仍然會有 15 ppm/°C 的差距，這是不可接受的，因為小到 8°C 的溫度波動就會產生 1/2 LSB 或120 ppm 誤差。
制造商確實能夠提供絕對溫度系數在±1 至±100 ppm/°C 范圍內的金屬膜電阻和體金屬電阻，但應注意，不同電阻的溫度系數可能相差甚大，特別是不同批次的電阻。為解決這一問題，一些制造商提供匹配電阻對，但價格昂貴，一對電阻的溫度系數差值在2 至 10 ppm/°C范圍內。低成本的薄膜電阻網絡是不錯的選擇，使用廣泛。
遺憾的是，即使采用匹配電阻對也不能完全解決溫度引起的電阻誤差問題。圖 5a 顯示了自熱效應引起的誤差。電阻具有相同的溫度系數，但在該電路中的功耗大不相同。對于 1/4 W電阻，假設熱阻（依據數據手冊）為 125°C/W，則電阻 R1 溫度升高0.0125°C，電阻 R2溫度則升高 1.24°C。當溫度系數為 50 ppm/°C時，誤差為 62 ppm (0.006%)。
更糟糕的是，自熱效應會產生非線性誤差。在圖5a所示例子中，當輸入電壓減半時，所得誤差只有15 ppm。圖5b顯示了圖5a電路的非線性傳遞函數。這個例子絕不是最差情況；電阻如果更小，結果會更差，因為其熱阻更高。
圖 5. 電阻自熱導致非線性放大器響應：(a) 溫度引起的非線性分析；(b) 非線性傳遞函數（比例有所夸大）。
對于高功耗器件，使用較高功率的電阻可以降低電阻自熱效應。或者，也可以使用薄膜或厚膜電阻網絡，通過將熱量均勻地散布于給定封裝中的所有電阻來降低自熱效應。
導線或印刷電路板互連的電阻的溫度系數也是一個誤差源，可能會增加電路的誤差，但這點常被忽略。印刷電路板和導線互連所用的金屬（例如銅）具有高達 3,900 ppm/°C 的溫度系數。例如，一個精密 10 Ω、10 ppm/°C 繞線電阻加上 0.1 Ω 的互連電阻，將會變成一個溫度系數為 45 ppm/°C 的電阻。互連的溫度系數對于精密混合電路設計具有重大影響，薄膜電阻的互連是不容忽視的。
最后需要考慮的是一種稱為“溫度回掃”的現象，主要適用于環境溫度變化較大的設計。它是指具有恒定內部損耗的電阻經歷一定數量的環境溫度高低變化循環之后，其電阻值所發生的變化。溫度回掃可能會超過 10 ppm，甚至一些較佳的金屬膜電阻也是如此。
總而言之，為使電阻電路的溫度相關誤差最小，應當考慮下列措施（及其成本）：
￭ 電阻溫度系數應嚴格匹配。
￭使用絕對溫度系數較低的電阻。
￭使用熱阻較低的電阻（較高的額定功率、較大的外殼）。
￭緊密熱耦合匹配電阻（使用標準電阻網絡或單一封裝中的多個電阻）。
￭ 對于大比值，考慮使用步進式衰減器。
電阻寄生效應
電阻可能會表現出相當高的寄生電感或電容，特別是在高頻時。制造商常常根據一個或多個頻率時阻抗幅值和直流電阻的差值與電阻的比值，將這些寄生效應規定為電抗誤差，用百分比或 ppm表示。
繞線電阻尤其容易發生寄生效應。雖然電阻制造商提供正常或非感性纏繞形式的繞線電阻，但非感性繞線電阻同樣會令設計人員頭痛。當 R 值低于 10,000 Ω 時，這些電阻仍然顯現出細微的電感（約為 20 μH）。超過10,000 Ω 的非感性繞線電阻則具有大約 5pF 的分流電容。
這些寄生效應可能會嚴重破壞動態電路應用，特別是當應用同時使用高于和低于 10,000 Ω的電阻時，此時出現峰值甚至振蕩并不少見。這些效應在低 kHz 范圍內的頻率時表現明顯。
即使在低頻電路應用中，繞線電阻的寄生效應也會導致問題。指數式建立至 1 ppm 需要 20個時間常數甚至更長時間。與繞線電阻相關的寄生效應可能會大幅延長建立時間，使之遠遠超過時間常數的長度。
過高的寄生電抗在非繞線電阻中也是屢見不鮮。例如，一些金屬膜電阻具有明顯的引腳間電容，在高頻時就會表現出來。碳素電阻在高頻時表現最佳。
熱電效應
任何兩種不同金屬之間的結面都會產生熱 EMF。許多情況下，它是精密電路設計中的主要誤差源。例如在繞線電阻中，當接上引腳時（典型引腳材料為 180 合金，由 77% 的銅和 23% 的鋁組成），電阻導線可以產生 42 mv/°C 的熱 EMF。如果電阻的兩個引腳溫度相同，則EMF相互抵消，凈誤差為零。然而，如果垂直安裝電阻，則由于氣流流過長引腳，并且其熱容量較低，因此電阻的頂部與底部之間可能會存在溫度梯度。
1°C 的溫差也能產生 42 mV 的誤差電壓，大于典型精密運算放大器的 25 mV 失調電壓！水平安裝電阻（圖 6）可以解決這一問題。此外，一些電阻制造商提供特別定制的鍍錫銅引腳，它可將熱 EMF 降至 2.5 mV/°C。
圖 6. 熱梯度造成明顯的熱電誤差
一般而言，設計人員應避免關鍵電路板上及其附近出現溫度梯度。這常常意味著，應當對功耗較大的器件實施熱隔離。大溫度梯度所產生的熱湍流也可能會造成類似動態噪聲的低頻誤差。
電壓、失效和老化
所施加電壓的變化也會嚴重影響電阻。沉積氧化物高值電阻對此尤其敏感，其電壓系數為 1 ppm/V 至 200 ppm/V 以上。這是高壓分壓器等精密應用中需要關注的另一個因素。
如果不認真對待，電阻的失效機制也會造成電路失效。碳素電阻失效時變成開路，這是一種安全失效機制。因此，在一些應用中，這些元件可以起到熔斷器的作用。用碳膜電阻代替碳素電阻可能會帶來麻煩，因為碳膜電阻失效時變為短路。（金屬膜電阻失效時通常變為開路。）
隨著時間流逝，所有電阻的值都會發生細微變化。制造商用電阻值的變化（ppm/年）來表示長期穩定性。對于金屬膜電阻，50 或75 ppm/年的值并非罕見。在關鍵應用中，應當將金屬膜電阻在額定功率老化至少一周時間。老化期間，電阻值可能偏移高達 100或 200 ppm。金屬膜電阻可能需要工作 4,000 至 5,000 小時后，才能完全穩定下來，特別是未經老化時。
電阻過量噪聲
大多數設計人員對電阻的熱噪聲或約翰遜噪聲有一定的了解，但對另一種稱為“過量噪聲”的噪聲現象則知之甚少。在精密運算放大器和轉換器電路中，這種噪聲十分棘手。僅當電流流過電阻時，過量噪聲才變得明顯。
簡單地說，熱噪聲源于電阻中的電荷載子受熱而發生的隨機振動。雖然這些振動所產生的平均電流為零，但瞬間電荷運動會導致電阻引腳上出現瞬間電壓。
過量噪聲則主要發生于直流電流在不連續的介質中流動時，例如碳素電阻。電流不均勻地流過壓縮碳顆粒，產生微觀顆粒間“電弧”現象。該現象除引起熱噪聲外，還會引起 1/f 噪聲。換言之，過量噪聲電壓與頻率平方根的倒數成比例。
過量噪聲常常會令不夠謹慎的設計人員大吃一驚。電阻熱噪聲和運算放大器噪聲設置典型運算放大器電路的本底噪聲。只有當電壓出現在輸入電阻上并引起電流流動時，過量噪聲才變得明顯，并常常成為主導因素。一般而言，碳素電阻所產生的過量噪聲最大。導電介質越均勻，則過量噪聲越不明顯。碳膜電阻優于碳素電阻，金屬膜電阻又優于碳膜電阻。
制造商用噪聲指數來表示過量噪聲，即電阻上每伏直流壓降、每10 倍頻率，電阻的均方根噪聲的微伏數。噪聲指數可以達到 10dB（每 10 倍帶寬每直流伏特 3 微伏）或更高。過量噪聲在低頻時最為顯著。超過 100 kHz 時，熱噪聲占主導地位。
電位計
影響固定電阻的大多數現象也會影響電位計。此外，用戶還應警惕這些元件獨有的一些風險。
例如，許多電位計未采取密封措施，板清洗劑甚至過高濕度可能會嚴重損壞電位計。振動（或者僅僅長時間使用）可能會損壞阻性元件和游標端子。接觸噪聲、溫度系數、寄生效應和可調范圍限制都可能會妨礙電路正常工作。此外，繞線電阻的分辨率限制以及陶瓷、塑料電阻分辨率的隱性限制（遲滯、材料溫度系數不相容、松弛等），使得精確設置的獲得和保持只能是一個“無限接近”的過程。因此，應當格外謹慎并細心調整。
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