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0歐姆電阻、磁珠的應用

一、0歐姆電阻        電路設計中常見到0歐的電阻,大概有以下幾個功能,其最重要且經常用的功能是:模擬地和數字地單點接地。只要是地,最終都要接到一起,然後入大地。如果不接在一起就是“浮地”,存在壓差,容易積累電荷,造成靜電。地是參考0電位,所有電壓都是參考地得出的,地的標準要一致,故各種地應短接在一起。人們認為大地能夠吸收所有電荷,始終維持穩定,是最終的地參考點。雖然有些板子沒有接大地,但發電廠是接大地的,板子上的電源最終還是會返回發電廠入地。如果把模擬地和數字地大面積直接相連,會導致互相干擾。不短接又不妥,理由如上。有四種方法解決此問題:①用磁珠連線;②用電容連線;③用電感連線;④用0歐姆電阻連線。區別:①磁珠的等效電路相當於帶阻限波器,只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用,使用時需要預先估計噪點頻率,以便選用適當型號。對於頻率不確定或無法預知的情況,磁珠不合。②電容隔直通交,造成浮地。③電感體積大,雜散引數多,不穩定。④0歐電阻相當於很窄的電流通路,能夠有效地限制環路電流,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),這點比磁珠強。 0歐姆電阻的其它作用: ①在電路中沒有任何功能,只是在PCB上為了除錯方便或相容設計等原因。 ②可以做跳線用,如果某段線路不用,直接不貼該電阻即可(不影響外觀)。 ③在匹配電路引數不確定的時候,以0歐姆代替,實際除錯的時候,確定引數,再以具體數值的元件代替。 ④測某部分電路的耗電流的時候,可以去掉0ohm電阻,接上電流表,這樣方便測耗電流。 ⑤佈線時,如果實在布不過去了,也可以加一個0歐的電阻。 ⑥在高頻訊號下,充當電感或電容。(與外部電路特性有關)電感用,主要是解決EMC問題。如地與地,電源和ICPin間。 ⑦單點接地(指保護接地、工作接地、直流接地在裝置上相互分開,各自成為獨立系統。) ⑧熔絲作用。 ⑨跨接時用於電流回路。當分割電、地平面後,造成訊號最短迴流路徑斷裂,此時,訊號迴路不得不繞道,形成很大的環路面積,電場和磁場的影響就變強了,容易干擾/被幹擾。在分割區上跨接0歐電阻,可以提供較短的迴流路徑,減小干擾。 ⑩配置電路 一般,產品上不要出現跳線和撥碼開關。有時使用者會亂動設定,易引起誤會,為了減少維護費用,應用0歐電阻代替跳線等焊在板子上。空置跳線在高頻時相當於天線,用貼片電阻效果好。 ⑪其他用途 佈線時跨線、除錯/測試用、臨時取代其他貼片器件、作為溫度補償器件,更多時候是出於EMC對策的需要。另外,0歐姆電阻比過孔的寄生電感小,而且過孔還會影響地平面(因為要挖孔),還有就是不同尺寸0歐電阻允許通過電流不同,一般0603的1A,0805的2A,所以不同電流會選用不同尺寸的。還有就是為磁珠、電感等預留位置時,得根據磁珠、電感的大小還做封裝,所以0603、0805等不同尺寸的都有了。附:1歐姆電阻的作用

        1歐姆電阻在電路中經常是用來測試的,比如,需要測一個電路中的電流時,我們可以在該電路中串一個1歐姆電阻,測量其兩端的電壓即是該電路的電流(I=U/R,因為R=1,所以測出的電壓值即是電流值)。二、磁珠:         磁珠專用於抑制訊號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈衝的能力。磁珠是用來吸收超高頻訊號,象一些RF電路,PLL,振盪電路,含超高頻儲存器電路(DDR,SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振盪電路,中低頻的濾波電路等,其應用頻率範圍很少超過50MHZ。磁珠有很高的電阻率和磁導率,等效於電阻和電感串聯,但電阻值和電感值都隨頻率變化。         磁珠的功能:主要是消除存在於傳輸線結構(電路)中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用訊號,而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。要消除這些不需要的訊號能量,使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器),該器件允許直流訊號通過,而濾除交流訊號。通常高頻訊號為30MHz以上,然而,低頻訊號也會受到片式磁珠的影響。         磁珠有很高的電阻率和磁導率,它等效於電阻和電感串聯,但電阻值和電感值都隨頻率變化。它比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時呈現阻性,所以能在相當寬的頻率範圍內保持較高的阻抗,從而提高調頻濾波效果。         作為電源濾波,可以使用電感。磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠。在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了。(注:磁珠的單位是歐姆,而不是亨利,這一點要特別注意。)