電阻是工程師最常見的一種元器件,有分立式的電阻,有集成電路電阻,也有很大的功率電阻等等,雖然千變?nèi)f化,但是其本質(zhì)仍然是阻礙電流(常說(shuō)的限流)的一種器件。在實(shí)際工程應(yīng)用中,工程師們演化出了更多妙用,很多新手看到都會(huì)困惑,因此本期文章總結(jié)了幾種0R(零)歐姆電阻妙用。0歐姆電阻又稱為跨接電阻器,是一種特殊用途的電阻。0歐姆就是電阻標(biāo)值為0歐姆的電阻,大家千萬(wàn)要記得,0歐姆電阻的阻值并不是0歐姆,不能做到零阻抗,只是接近于0歐姆。0歐姆電阻是一種理想電阻,在PCB設(shè)計(jì)中經(jīng)常見到。
?0歐姆電阻在電路設(shè)計(jì)中具有多種用途,以下是其主要應(yīng)用場(chǎng)景?:
?調(diào)試和兼容設(shè)計(jì)?:在電路設(shè)計(jì)中,0歐姆電阻有時(shí)并不具備任何實(shí)際的電氣功能,而是為了方便PCB布局和調(diào)試。例如,在某些情況下,為了兼容設(shè)計(jì)或預(yù)留調(diào)試接口,設(shè)計(jì)師會(huì)在PCB上放置一個(gè)0歐姆電阻,這樣在后續(xù)的調(diào)試過(guò)程中,可以根據(jù)需要輕松地調(diào)整電路連接?。
?跳線替代?:0歐姆電阻可以作為跳線使用。如果某段線路暫時(shí)不需要連接,可以直接不安裝該電阻,從而避免對(duì)外觀造成影響。這種方式不僅簡(jiǎn)潔方便,而且成本低廉?12。
?參數(shù)匹配與調(diào)試?:在電路參數(shù)不確定的情況下,可以使用0歐姆電阻作為臨時(shí)替代品。在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中,一旦確定了合適的參數(shù)值,再將0歐姆電阻替換為具體數(shù)值的元件。這種方法可以有效地降低調(diào)試難度和成本?。
?電流測(cè)量?:當(dāng)需要測(cè)量某部分電路的耗電流時(shí),可以將0歐姆電阻從電路中移除,并接入電流表進(jìn)行測(cè)量。由于0歐姆電阻的阻值非常小,因此對(duì)電路的影響可以忽略不計(jì),從而得到準(zhǔn)確的電流測(cè)量結(jié)果?。
?布線優(yōu)化?:在電路布線過(guò)程中,如果遇到難以布線的情況,可以考慮加入一個(gè)0歐姆電阻來(lái)改變布線路徑。這種方式不僅可以解決布線難題,還能保持電路的整體美觀性?。
?高頻信號(hào)處理?:在高頻信號(hào)下,0歐姆電阻可以充當(dāng)電感或電容的角色。這主要取決于外部電路的特性以及0歐姆電阻的具體設(shè)計(jì)和材料。通過(guò)合理利用這一特性,可以解決電磁兼容(EMC)問(wèn)題,如地與地、電源和IC引腳之間的干擾等?。
?單點(diǎn)接地?:在某些電路設(shè)計(jì)中,需要實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
0歐姆電阻可以用于保護(hù)接地、工作接地和直流接地的相互隔離,使它們各自成為獨(dú)立的系統(tǒng)。這種方式有助于減少接地回路中的噪聲和干擾,提高電路的性能?。
妙用1、在電路中沒(méi)有任何功能,只是在PCB上為了調(diào)試方便或兼容設(shè)計(jì)等原因。
妙用2、可以做跳線用
0歐電阻可以在電路板上的特定位置設(shè)計(jì)做跳線使用,能夠方便的斷開或連接部分線路,同時(shí)還是靈活設(shè)計(jì),不貼電阻空著焊盤也不受后期影響。
妙用3、在匹配電路參數(shù)不確定的時(shí)候,以0歐姆代替,實(shí)際調(diào)試的時(shí)候,確定參數(shù),再以具體數(shù)值的元件代替。
妙用4、方便測(cè)量
設(shè)計(jì)電路時(shí)通常對(duì)電流有一定的要求,調(diào)試時(shí)測(cè)某部分電路的電流時(shí),往往會(huì)非常麻煩,需要將原有PCB斷開在進(jìn)行測(cè)量,可以再待測(cè)區(qū)域放置一顆0歐電阻,測(cè)量時(shí)去掉0歐電阻,接上電流表,這樣方便測(cè)耗電流。
妙用5、在布線時(shí),如果實(shí)在布不過(guò)去了,也可以加一個(gè)0歐的電阻。
妙用6、在高頻信號(hào)下,充當(dāng)電感或電容。(與外部電路特性有關(guān))電感用,主要是解決EMC問(wèn)題。如地與地,電源和ICPin間。
妙用7、單點(diǎn)接地(指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨(dú)立系統(tǒng)。)
妙用8、熔絲作用
針對(duì)電源部分線路,有時(shí)候考慮保護(hù)后端器件避免燒毀,過(guò)載保護(hù)等。在一些性能要求不高的電路中,同時(shí)為了節(jié)約成本、替代熔絲(保險(xiǎn)絲),常使用0歐電阻實(shí)現(xiàn)熔絲作用,保護(hù)后端設(shè)備。
妙用9、抑制“浮地”現(xiàn)象
每塊PCB板的電源線可能會(huì)有幾根,如5V,3.3V等,但“地”只會(huì)有一個(gè),都是連接在一起的,然后連接外部地的。
如果沒(méi)有連接在一起就會(huì)存在電壓差(兩點(diǎn)電位不一致),長(zhǎng)時(shí)間存在電位差很容易造成靜電,干擾其他電路甚至損壞器件。
因?yàn)榇蟮嘏c所有設(shè)備連接在一起,一般都會(huì)把大地看做零電位參考點(diǎn),所有電路都與大地連接,但是電路間直接進(jìn)行連接會(huì)造成設(shè)備間的干擾,因此我們一般會(huì)采用磁珠、電容、電感以及0歐電阻進(jìn)行連接:
磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無(wú)法預(yù)知的情況,磁珠不合。電容隔直通交,造成浮地。電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。
妙用10、跨接時(shí)用于電流回路
當(dāng)分割電地平面后,造成信號(hào)最短回流路徑斷裂,此時(shí),信號(hào)回路不得不繞道,形成很大的環(huán)路面積,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響就變強(qiáng)了,容易干擾/被干擾。在分割區(qū)上跨接0歐電阻,可以提供較短的回流路徑,減小干擾。
妙用11、配置電路
一般,產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時(shí)用戶會(huì)亂動(dòng)設(shè)置,易引起誤會(huì),為了減少維護(hù)費(fèi)用,應(yīng)用0歐電阻代替跳線等焊在板子上。
空置跳線在高頻時(shí)相當(dāng)于天線,用貼片電阻效果好。
妙用12、調(diào)試/測(cè)試用
例如,在我們對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候,需要測(cè)試電路中某一部分的電流,而電流的測(cè)試方法通常是將電路斷開,然后把電流表串到電路中,測(cè)試完成后,再將電路連接起來(lái),這樣是不是很麻煩?并且還會(huì)損壞電路板,那么如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路的時(shí)候,在一些必要的測(cè)試點(diǎn)所在的電路中加一個(gè)0歐姆的電阻,需要測(cè)試電流的時(shí)候,去掉這個(gè)電阻,測(cè)試完成后,再將這個(gè)電阻接上,這樣就方便多了,還不會(huì)破壞電路板。
布線時(shí)跨線、調(diào)試/測(cè)試用、臨時(shí)取代其他貼片器件、作為溫度補(bǔ)償器件,更多時(shí)候是出于EMC對(duì)策的需要。
另外,0歐姆電阻比過(guò)孔的寄生電感小,而且過(guò)孔還會(huì)影響地平面(因?yàn)橐诳?,還有就是不同尺寸0歐電阻允許通過(guò)電流不同,一般0603的1A,0805的2A,所以不同電流會(huì)選用不同尺寸的。
還有就是為磁珠、電感等預(yù)留位置時(shí),得根據(jù)磁珠、電感的大小還做封裝,所以0603、0805等不同尺寸的都有了。