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PCB设计中的 0欧电阻 ,只是跳线的存在吗?

2020-10-9 17:15:27  224 电阻
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在我们的印象中,电阻就是起到阻碍电流的作用的。但是 0 欧电阻?不能阻挡电流的电阻我们要它干什么用?实际上,0 欧电阻并不是一开始就出现的,而且大部分 0 欧电阻——都是贴片电阻。这是和它的用途息息相关的。



电路板还大部分采用过孔式双面板设计的时候,并没有多少 0 欧电阻的发挥空间,在当时如果有公司想要节省一些成本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。



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。



事实上,除了这些理由外,使用 0 欧电阻还有这样那样的额外作用。比如可以充当接地点的引线、构建电流回路等。还有一些原因则是很难考虑到的,比如为了方便取下测量、用没有标记的 0 欧电阻起到防抄板的作用等等。这些都属于是额外的用法开发了。平常我们在 DIY 的过程中,一般很少会用到 0 欧电阻,但是对于电路板上的它来说,我们也要理解它的作用。

下面总结一下 0 欧姆的多种用途:
1、在电路中没有任何功能,只是在 PCB 上为了调试方便或兼容设计等原因。

2、可以做跳线用,如果某段线路不用,直接不贴该电阻即可(不影响外观)

3、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。

4、想测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉 0ohm 电阻,接上电流表,这样方便测耗电流。



5、在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个 0 欧的电阻。

6、在高频信号下,充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用,主要是解决 EMC 问题。如地与地,电源和 IC Pin 间。

7、单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统。)

8、熔丝作用

9、拟地和数字地单点接地

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。不短接又不妥,理由如上有四种方法解决此问题:

(1)用磁珠连接;
(2)用电容连接;
(3)用电感连接;
(4)用 0 欧姆电阻连接。

磁珠的等效电路相当于带阻限波器,只对某个频点的噪声有显著抑制作用,使用时需要预先估计噪点频率,以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况,磁珠不合。

电容隔直通交,造成浮地。
电感体积大,杂散参数多,不稳定。

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。



10、跨接时用于电流回路

当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰 / 被干扰。在分割区上跨接 0 欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰。

11、配置电路

一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用 0 欧电阻代替跳线等焊在板子上。

空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好。

12. 其他用途
布线时跨线;
调试 / 测试用;
临时取代其他贴片器件;
作为温度补偿器件;

更多时候是出于 EMC 对策的需要。另外,0 欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔)。

还有就是不同尺寸 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。

王栋春 2020-10-9 21:22:59
系统了解一下
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谢谢教学,在工作中,未见过有这种0欧的电阻,受教了。
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