例如失調和輸入偏置漂移、增益誤差、溫度系數、電壓額定值、功耗、電路板泄露，以及其他分立器件(如ESD使用的器件和過壓保護器件)的固有泄露。再例如，在高源阻抗與某放大器輸入端串聯時，無用的漏電流(非放大器本身的偏置電流)會產生失調，進而引起偏置電流測量誤差(圖1)。
圖1 偏置電流和漏電流如何產生失調誤差
在所有情況下，高溫工作都會加重由焊劑、灰塵和冷凝等污染引起的電路板泄露。合理的布局有助于最大程度地減少上述影響，具體做法是在敏感節點之間提供足夠的空間，例如將放大器輸入和含噪聲的供電軌分離。
運算放大器和儀表放大器的標準引腳排列方法是將其中一個輸入端放置在負電源端附近。這種做法會大大降低對PCB裝配后焊劑殘留的耐受能力，這些焊劑殘留會增加泄露。為了減少泄露，增加高頻CMRR，高溫器件AD8229采用了與ADI其他精密儀表放大器相同的高性能引腳排列(圖2)。
圖2 器件引腳排列改進有助于將寄生泄露降至最低
二極管、瞬態電壓抑制器(TVS)和其他半導體器件的泄露都會隨著溫度升高成指數遞增，而且許多情況下都比放大器的輸入偏置電流高出很多個數量級。在這些情況下，你必須確保極端溫度下的泄露不會降低電路規格，使其超出所需限制。
如今，有多種無源器件可供高溫工作環境使用。電阻和電容在各種電路設計中十分常見。表1列出了市場上現有的一些器件。
Examples of High-Temperature Resistors and Capacitors
表面貼裝器件如果靠著PCB，引腳間就很容易產生泄露，因為焊劑殘留在裝配結束后還會留在電路板底部。這些焊劑殘留會吸濕，從而增加高溫時的傳導率。此時，表面貼裝器件中會出現寄生電阻(特性很難預測)，可能會引起其他的電路誤差。要解決這一問題，可以考慮選用尺寸較大的芯片、鷗翼引腳，或在特別敏感的電路區域采用通孔器件。最后，在裝配過程結束前再增加一道有效的電路板清洗環節(通常采用超聲或皂化劑)，無用的殘留幾乎就能全部清除。
你在設計惡劣環境下工作的系統時，必須謹記熱管理要求。即使在用到高溫專用器件時，也應考慮與其功耗相關的自熱效應。例如，AD8229的保證工作溫度高達210℃，相當于一個小輸出電流負載。由驅動高負載或永久故障條件（如輸出短路）造成的額外功耗會增加結溫，使其超過器件的最大額定值，大大降低放大器的工作壽命。請務必遵循推薦的散熱指南，并且注意電源調節器等鄰近熱源。
即使是高溫電阻，70°C以上時額定功率也會降低。應特別注意目標工作溫度時的電阻溫度額定值，尤其是在功耗相當大的情況下。例如，假設額定值為200°C的電阻在190°C的環境溫度下工作，如果其因功耗產生的自熱為20°C，那么還是超過了額定值。
雖然許多無源器件可以承受高溫，但其結構可能并不適合長期處于沖擊振動和高溫兼具的環境。此外，高溫電阻和電容制造商也明確規定了其在給定溫度下的工作壽命。使所有器件的工作壽命規格保持匹配對建立高度可靠的系統至關重要。最后，不要忘了，許多額定值達到高溫的器件可能需要降低額定值，以保持長久工作。
【案例研究】繪制烤箱中的熱梯度
AD8229和ADXL206（雙軸加速度計）在輕便安全的高溫環境下工作，可作為高溫應用中兩種適當的器件進行演示。演示采用了一個小型電烤箱，帶有一個旋轉組件，上方裝有高溫PCB，且能夠連續工作。烤箱中的加熱元件位于頂部附近。這種設計會在烤箱內產生較大的溫度梯度。旋轉機制用于同時測量溫度和位置的實驗之中。
AD8229負責調理來自K型熱電偶的信號，熱電偶在烤箱內不斷旋轉。熱電偶探針伸出PCB約6英寸，目的是為了更好地測量烤箱溫度變化。同時，ADXL206負責測量旋轉角度。三個信號(溫度梯度、x軸加速度和y軸加速度)通過一個額定值達到高溫工作條件的滑環(旋轉連接器)來傳送。滑環可以保持與非旋轉線纜的連接，線纜連接至烤箱外的數據采集電路板。由于"冷結點"位于烤箱內部，可以采用附加熱電偶為內部溫度提供靜態參考。AD8495熱電偶放大器(也位于烤箱外)采用其集成冷結補償來調理附加熱電偶的信號。
烤箱內的電路板位于中心附近的旋轉組件上，該位置的溫度約為175°C。電路板結構采用聚酰亞胺材料。銅層上的走線采用0.020英寸的最小寬度，以改進銅與預浸材料的連接(圖3)。器件采用標準HMP焊料(5/93.5/1.5錫/鉛/銀)連接，并采用特氟龍鍍膜線連接電路板和滑環。
圖3 安裝器件的高溫PCB
所有的精密器件都采用通孔安裝。儀表放大器的增益通過一個25ppm/°C的金屬薄膜電阻來設置。放大器在高增益下工作，因此，放大器到增益電阻的走線長度應盡可能短，以將銅電阻降至最低(4000ppm/°C TC)。熱電偶和放大器的接口位于電路板中心，目的是在旋轉時維持溫度穩定。熱電偶引腳應盡可能靠近，以消除結點上無用的熱電動勢效應。
高溫鉭電容和C0G/NP0電容可對電源進行去耦，并用作加速度計輸出的濾波器。
計算機處理四個不同來源的數據：旋轉角度(矩形x和y分量)、內部溫度梯度和參考溫度。綜合上述各項測量結果即可繪制出溫度梯度(圖4)。分析結果顯示，溫度變化達到25°C。正如預期，最高溫在烤箱后壁頂部旁邊的加熱元件附近。由于存在自然對流，烤箱頂部是烤箱內部第二熱的區域。最低溫在熱電偶與加熱元件位置相反時測得。
圖4 高溫演示圖
該實驗以簡化形式表明，在惡劣環境下工作時，記錄系統中集成的高溫器件如何提取有價值信息。
許多(包括成熟與新興)儀表應用都需要能夠在極端高溫環境下工作的器件。過去，由于缺少額定值能夠在此類惡劣環境下工作的器件，設計性能可靠的儀表十分困難。而現在，能夠在這些環境下工作的IC和支持器件都已出現，既節省了工程設計時間，又降低了失敗風險。采用這種新技術并遵照高溫設計方法，就能使高性能儀表在與之前可行環境相比更加極端的環境下可靠工作。
