丸子~

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【原创】PCB中0欧姆电阻的几个常见用途

2021-5-30 21:34:42 显示全部楼层
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在PCB中,时长见到一些阻值为0欧姆的电阻,电阻顾名思义,是阻碍电流流动的器件,那他为什么还要用0欧姆的呢,咱们来一起探讨一下。

1.跳线

在PCB多数还是采用双面板,打过孔布线的时候,其实0欧姆电阻并没有太多的用途,但是在当一些公司想要节省成本或是其他原因而采用单层电路板或是其他原因而采用单层电路板,碰到不能布线的地方会使用飞线或过孔线来连接电路被分割开的两个部分。而随着时间推移,大规模工业生产中越来越多的利用到贴片元器件,这也使得生产贴片单面电路板的时候遇到了同样的问题,飞线将很难焊接到贴片的焊盘里,这时候采用0欧电阻可以在较细的线路上“飞跃”过去,减少设计的难度。此时0Ω电阻就有了大作用,他的存在让布线更加简单,并且解决了一些地方的布线难题。
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2.调试

在产品测试时,想测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉0欧姆电阻,接上电流表,这样方便测耗电流。在匹配电路参数不确定的时候,以0欧姆代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替。
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3.配置

基于同样的理由,过去的电路板上如果想进行配置的话可以使用跳线和跳线帽的方式来硬件控制通断。而对于贴片式电路板的话,跳线的方式很难使用机器统一安装,而使用空焊盘和0欧电阻的配合方式可以起到和跳线一样的作用,在生产的时候就起到一定的配置作用。另一方面,传统的跳线在没有连接跳线帽的情况下,两端信号频率较高的时候会辐射出干扰信号,这一点就不如空焊盘。可以很好的解决出现的问题以及引出的问题。
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4.单点接地

只要是地,最终都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是"浮地",存在压差,容易积累电荷,造成静电。地是参考0电位,所有电压都是参考地得出的,地的标准要一致,故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷,始终维持稳定,是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地,但发电厂是接大地的,板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连,会导致互相干扰。
0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。


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最后就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同,一般0603的1A,0805的2A,所以不同电流会选用不同尺寸的还有就是为磁珠、电感等预留位置时,得根据磁珠、电感的大小还做封装,所以0603、0805等不同尺寸的都有了。
5.深层次讲解
从深的来说0欧姆电阻不仅是为了把数字地和模拟地分开,只是使模拟地和数字地进行电气连接,因为模拟地和数字地毕竟属于同一个网络,最终也还是要连在一起的。把数模地分开,只是工程师为了解决干扰的一种手段。
用0欧姆电阻的方便之处就是它很容易拆卸,拆卸下来可以换其他的器件代替以观察最终的效果进行对比,而导线不能拆卸。0欧姆电阻有阻抗但毕竟小,有阻抗影响挺大吧,如果0欧电阻阻抗挺大,那在0欧姆上的电压降产生共模干扰导致的问题不可忽视。

进行数字地和模拟地之间的隔离,其实是一门挺有技术含量的事,属于EMC的范畴。我不太赞同一些工程师说的,只要是数模混合电路就必须对数字地和模拟地进行地的分割,然后用个磁珠或0欧姆电阻连起来。具体问题还得具体分析。很多电路板,采用统一地,也就是不对地分割,当然也就不存在用0欧电阻连接的问题,其EMC可以做得很好。

反而一些采用了地分割的电路板,EMC很差。导致这种现象的原因是工程师对EMC本质的理解偏差。其实EMC很关键一点就是环流路径最小化,如果进行地分割,就要非常注意,一旦信号线跨越地分割线,环流路径必然增大,EMC性能变差。而采用统一地的电路板,事先必须对布局做足考虑,对电路模块进行物理分区(不分割),保证模块都有自己的回路,就不会影响其他模块,同时因为地没有分割,保证了地的完整性。
分割做得好,确实可以做到较好的数模隔离,但是不做分割,EMC不一定差。凡事没有绝对,没有哪一种是绝对的好,只是要根据具体的情况决定倒是要不要分割,目的是为了EMC性能,分割只是一种手段,而手段可以多种。

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luckyzy2000_594672757

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everlasting5820

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