Tempkoeffizient

Tempkoeffizient bezeichnet die Abhängigkeit einer Größe Y von der Temperatur T. Er beschreibt die relative Änderung der Größe pro Temperatureinheit und wird üblicherweise als αY angegeben. Mathematisch gilt bei kleinen Änderungen ΔY/Y0 ≈ αY · ΔT, wobei αY in 1/°C oder in parts per million pro Grad Celsius (ppm/°C) gemessen wird. Der Koeffizient wird am Referenztemperaturwert T0 bestimmt.

In der Elektronik ist der Temperaturkoeffizient besonders bedeutsam. Widerstände besitzen einen Temperaturkoeffizienten des Widerstands, oft als TCR bezeichnet: R(T) ≈ R0 [1 + αR (T − T0)]. Kondensatoren zeigen eine Temperaturabhängigkeit der Kapazität C(T) ≈ C0 [1 + αC (T − T0)]. Auch Induktivitäten, Dielektrika und andere Bauteile haben eigene Koeffizienten. Das Verständnis der Koeffizienten hilft, temperaturabhängige Drift zu prognostizieren, Bauteile zu vergleichen und temperaturstabile Schaltungen zu entwerfen oder Temperaturänderungen zu kompensieren.

Referenz- oder Normaltemperaturwerte liegen häufig bei 20°C oder 25°C. Die Koeffizienten können positiv oder negativ sein; einige Materialien zeigen nahezu keinen Koeffizienten. Datenblätter liefern in der Regel die spezifischen Werte für Bauteile, je nach Bauteiltyp, Material und Herstellungscharge.

Anwendungen liegen im Design temperaturkritischer Schaltungen, in Kalibrierungen, Spannungsreferenzen, Messverstärkern und Sensoren. In Halbleitern beeinflussen Temperaturkoeffizienten Eigenschaften wie die Vorwärtsdiodenspannung und die Stromverstärkung von Transistoren; daher sind Temperaturkompensation und Stabilisierung oft erforderlich.