【導讀】在電子電路設計時(shí)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(shí)際使用時(shí)會(huì )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(huì )有一個(gè)疑問(wèn):既然阻止是零,那么和一根導線(xiàn)有什么區別?為什么不直接連起來(lái)?

在電子電路設計時(shí)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(shí)際使用時(shí)會(huì )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(huì )有一個(gè)疑問(wèn):既然阻止是零,那么和一根導線(xiàn)有什么區別?為什么不直接連起來(lái)?
其實(shí),零歐電阻和直接用導線(xiàn)連接還是有區別的,而且零歐電阻在電路設計中還有很多巧妙的用處。
1.調試與兼容
我們在設計PCB板時(shí)需要盡可能多的考慮到兼容性的問(wèn)題,因為一塊電路板做好后經(jīng)過(guò)物理印刷覆銅處理后就是一個(gè)物理上固定的。如果在設計時(shí)沒(méi)有充分考慮兼容性的問(wèn)題,那么在電路板調試階段會(huì )給工程師帶來(lái)很多不便。
舉個(gè)例子:芯片的某個(gè)引腳擁有兩項功能,比如可以驅動(dòng)蜂鳴器,也能夠用于驅動(dòng)LED燈。但是這兩項功能不能同時(shí)工作,為了在同一塊電路板上實(shí)現可以選擇驅動(dòng)哪個(gè)期間,此時(shí)可以在連接蜂鳴器和LED的線(xiàn)路上加上零歐電阻,通過(guò)焊接哪條通路上的零歐電路決定驅動(dòng)蜂鳴器還是LED燈。
2.方便布線(xiàn)
在PCB布局布線(xiàn)階段,有時(shí)候會(huì )碰到布線(xiàn)總是走不通的情況,尤其是在電路板面積小,連線(xiàn)多,層數少的時(shí)候。如果遇到某一根連線(xiàn)需要繞很大一圈才能連通,這時(shí),可以考慮一下是否通過(guò)連接一個(gè)零歐電阻就可以輕松跳過(guò)面前的導線(xiàn)而非繞一大圈線(xiàn)路。
3.預留電阻位置
假如在電路設計階段,某個(gè)位置不確定需要接上多大阻值的電阻,此時(shí),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(shí)際電路調試時(shí)可以方便的更改不同阻值的電阻,調試完確定阻值參數后再接上合適的電阻。
4.方便測試電流
設計完電路系統后,通常需要測試整個(gè)電路運行時(shí)的功耗是多少。常規的做法是通過(guò)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(jìn)電路中測量。
此時(shí),如果在需要測量電流的地方放置一個(gè)零歐電阻,當需要測量時(shí)就把電阻去掉,把電流表接上。正常工作時(shí),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(shí)際上零歐電阻不是真的是沒(méi)有阻抗,只有超導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(shí)都起到衰減的作用。
6.安全保護
很多電路板上經(jīng)??梢钥吹接泻芏嗖遽?,需要用跳線(xiàn)帽端接?;蛘呃脫艽a開(kāi)關(guān)控制電路是否閉合。這兩種方法雖然在調試階段會(huì )比較方便,但是,在做成產(chǎn)品時(shí)最好盡量少用。由于在高頻電路中,空置的插針相當于天線(xiàn),很容易使信號受到干擾。
另外,撥碼開(kāi)關(guān)很容被不知情的人撥亂,導致電路系統出錯。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(kāi)關(guān)。既可以避免誤操作,又能夠降低維護成本。
7.充當電容電感
在高頻電路系統中,零歐電阻與外部電路特性匹配情況下可以充當一個(gè)小的電容或者電感,能夠很好的解決EMC問(wèn)題。比如地與地之間,或者電源和芯片引腳之間。
8.地線(xiàn)隔離
在芯片設計當中,模擬電路的地稱(chēng)為AVSS,數字電路的地稱(chēng)為VSS。AVSS和VSS在芯片內部通常是要分開(kāi)的,由于分開(kāi)底線(xiàn)可以避免模擬電路和數字電路在工作時(shí)電流信號相互干擾。
但是,在板級上地線(xiàn)最后通常是連接在一起的。此時(shí),讓芯片AVSS和VSSPIN先經(jīng)過(guò)零歐電阻再連接在一起可以起到一定的隔離作用。
總結
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,多了解一些設計上的技巧有助于在工作中方便快捷的解決問(wèn)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計中用到的各種設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)習是我們的本能,也是工程師長(cháng)遠發(fā)展的必備技能。只有在不斷學(xué)習研究過(guò)程中,才能設計出高品質(zhì)、低成本的電路設計,滿(mǎn)足客戶(hù)需求。