在電子電路設(shè)計時經(jīng)常用到的一種元件就是電阻,我們都知道電阻在電路中起到分壓限流的作用。然而,實際使用時會用到一種特殊的電阻:零歐電阻,故名思議,零歐電阻的電阻值是零。對于初學(xué)者可能會有一個疑問:既然阻止是零,那么和一根導(dǎo)線有什么區(qū)別?為什么不直接連起來?
其實,零歐電阻和直接用導(dǎo)線連接還是有區(qū)別的,而且零歐電阻在電路設(shè)計中還有很多巧妙的用處。
1.調(diào)試與兼容
我們在設(shè)計PCB板時需要盡可能多的考慮到兼容性的問題,因為一塊電路板做好后經(jīng)過物理印刷覆銅處理后就是一個物理上固定的。如果在設(shè)計時沒有充分考慮兼容性的問題,那么在電路板調(diào)試階段會給工程師帶來很多不便。
舉個例子:芯片的某個引腳擁有兩項功能,比如可以驅(qū)動蜂鳴器,也能夠用于驅(qū)動LED燈。但是這兩項功能不能同時工作,為了在同一塊電路板上實現(xiàn)可以選擇驅(qū)動哪個期間,此時可以在連接蜂鳴器和LED的線路上加上零歐電阻,通過焊接哪條通路上的零歐電路決定驅(qū)動蜂鳴器還是LED燈。
2.方便布線
在PCB布局布線階段,有時候會碰到布線總是走不通的情況,尤其是在電路板面積小,連線多,層數(shù)少的時候。如果遇到某一根連線需要繞很大一圈才能連通,這時,可以考慮一下是否通過連接一個零歐電阻就可以輕松跳過面前的導(dǎo)線而非繞一大圈線路。
3.預(yù)留電阻位置
假如在電路設(shè)計階段,某個位置不確定需要接上多大阻值的電阻,此時,可以在該位置上留出電阻的焊接位置,并焊上零歐電阻。在實際電路調(diào)試時可以方便的更改不同阻值的電阻,調(diào)試完確定阻值參數(shù)后再接上合適的電阻。
4.方便測試電流
設(shè)計完電路系統(tǒng)后,通常需要測試整個電路運行時的功耗是多少。常規(guī)的做法是通過測試電流然后利用電流計算功耗,而測試電流的方法通常是把電流表串進電路中測量。
此時,如果在需要測量電流的地方放置一個零歐電阻,當(dāng)需要測量時就把電阻去掉,把電流表接上。正常工作時,直接焊上零歐電阻即可。
5.噪聲抑制
由于零歐電阻本身的特性,能夠有效抑制環(huán)路電流,從而使噪聲得到抑制。實際上零歐電阻不是真的是沒有阻抗,只有超導(dǎo)體才能夠真的做到零阻抗。所以,零歐電阻在所有頻帶上其實都起到衰減的作用。
6.安全保護
很多電路板上經(jīng)常可以看到有很多插針,需要用跳線帽端接?;蛘呃脫艽a開關(guān)控制電路是否閉合。這兩種方法雖然在調(diào)試階段會比較方便,但是,在做成產(chǎn)品時最好盡量少用。由于在高頻電路中,空置的插針相當(dāng)于天線,很容易使信號受到干擾。
另外,撥碼開關(guān)很容被不知情的人撥亂,導(dǎo)致電路系統(tǒng)出錯。所以,出于安全方面的考慮,最好使用零歐電阻代替插針和撥碼開關(guān)。既可以避免誤操作,又能夠降低維護成本。
7.充當(dāng)電容電感
在高頻電路系統(tǒng)中,零歐電阻與外部電路特性匹配情況下可以充當(dāng)一個小的電容或者電感,能夠很好的解決EMC問題。比如地與地之間,或者電源和芯片引腳之間。
8.地線隔離
在芯片設(shè)計當(dāng)中,模擬電路的地稱為AVSS,數(shù)字電路的地稱為VSS。AVSS和VSS在芯片內(nèi)部通常是要分開的,由于分開底線可以避免模擬電路和數(shù)字電路在工作時電流信號相互干擾。
但是,在板級上地線最后通常是連接在一起的。此時,讓芯片AVSS和VSSPIN先經(jīng)過零歐電阻再連接在一起可以起到一定的隔離作用。
總結(jié)
以上就是本次介紹的零歐電阻的八大妙用,作為硬件電子工程師,多了解一些設(shè)計上的技巧有助于在工作中方便快捷的解決問題。除了本次介紹的零歐電阻用法之外,還有晶體管的用法、電容的妙用、電感的使用方法以及電路設(shè)計中用到的各種設(shè)計軟件和仿真軟件等都能提高工作效率。
作為電子行業(yè)的工程師,學(xué)習(xí)是我們的本能,也是工程師長遠發(fā)展的必備技能。只有在不斷學(xué)習(xí)研究過程中,才能設(shè)計出高品質(zhì)、低成本的電路設(shè)計,滿足客戶需求。
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原文標題:【干貨分享】零歐電阻的八大妙用
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