电子产品开发中 0Ω电阻的巧用

发布日期:2018-11-18 20:41,查看次数:72

很多硬件初学者看到板子上用到的0Ω的电阻一脸懵逼,经常会问 - 既然这玩意儿里面啥也没有,干嘛还要用它?

其实这玩意用处大着呢,用好它可以大大方便你板子的设计和调试,下面简单说几点它的作用:

如果老板出于成本考虑,让你设计一个单面板,也就是说你的元器件的安装以及走线都只能在一面,你最头疼的是有些线实在走不过去,必须跨线连接,打俩孔用跳线?如果在研发的时候还可以,但有一天你的设计变成了产品需要大批量生产了,机器折腾起跳线来要比放置一个电阻麻烦的多了,这时候0Ω的电阻就帮你大忙了,根据你的空间,你可以选用0805、0603或0402的电阻。

调试时候的前后级隔离 - 如果你的设计是新的,对板子上很多部分的功能以及能够实现的性能还不确定,拿回板子来将会面临一场惊心动魄的调试,debug的一个重要原则就是把问题限定在最小的范围内,因此多块电路之间的隔离就非常重要,在调试A电路的时候,你不希望B电路的工作影响到你的调试,最好的方式就是断掉他们之间的连接,而0Ω电阻就是一个最好的隔离方式,调试的时候不焊接,等调试完成确认这部分电路没问题了,就可以将0Ω电阻安装上。当然在最终的产品中可以彻底去掉。

测试电流用 - 如果你想测试某一路的电流大小,一种方式就是通过电压表测量该通路上某电阻两端的电压(确保电压表的内阻不要影响到测量的精度),通过欧姆定律就可以计算出该路的电流;还有一种方式就是直接将电流表串在该回路上,因此在该电路上可以放置一个0Ω的电阻,测量电流的时候用电流表两端代替该电阻,等测量完毕可以将该电阻安装上去。

给自己调试带来灵活性 - 可以预留各种可能性,根据实际的需要进行选装不同的电阻,它可以替代掉跳线,避免了跳线的钻孔、安装占用比较大的空间,而且跳线也会引起高频干扰;比如我们板子上设计有低通滤波器,如果发现最终不需要或者一开始调试的时候没时间调试低通滤波器,但又必须让信号流通过去,可以用0Ω的电阻来代替原来设计中的电阻/电感,而不安装电容;在匹配电路参数不确定的时候,以0Ω代替,实际调试的时候确定参数再以具体的数值的元器件来代替;

用于信号完整性的模拟地和数字地的单点连接 - 有人说0Ω跟没有一样,干嘛不直接连接上?想象一下如果你在电路原理图里没有这个0Ω的电阻,做PCB Layout的时候就可能忽略这个单点连接的原则,CAD软件也会乱连在一起,达不到你单点连接的初衷。当然单点连接的时候你也可以用磁珠,我个人的观点其实连接点的位置选择好的话,磁珠除了比电阻贵之外,没有什么好处,实际的操作中你可以用比较小的封装的0Ω电阻,比如0402、0201,焊接的时候直接用烙铁将两端搭接在一起就可以,连电阻也省了;

增加被逆向工程的难度 - 如果你在电路上放置多个不同颜色、不同封装、没有阻值标记的0Ω的电阻,不影响电路的工作性能,但却让抄你板子的人瞬间抓狂;

板上支持不同的配置,有的版本可能有部分电路不安装,可以用它来隔离不安装的电路部分,比如iPhone中有WiFi版本和WiFi+3G版本的,用的实际上是一个设计;

怎么样?这个0Ω的电阻作用大吧?在以后的项目中慢慢体会吧,很多时候灵活应用它会让你很多头疼的问题迎刃而解。

顺便说一下,0Ω电阻的值其实也不是绝对的0,因为其内部毕竟要用金属材料做成,有材料、有长度就一定有电阻,虽然很小。一般来讲1/8W的电阻为0.004Ω,1/4W的电阻大约为0.003Ω,它们和常规电阻一样也有误差精度这个指标,如果流过该电阻的电流足够大的话,这个电阻也会发热。

另外我们经常会看到1Ω(或其他更低阻值的电阻)以及10Ω的电阻,他们也是有特别用途的,比如1Ω的电阻经常用于通过电压表测回路的电流,因为这么低的电阻不会影响到电路的工作而有方便电流的测试;10Ω的电阻除了可以用来测电流之外,还常用于分压、运放的增益控制等。

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