在電子電路設(shè)計領(lǐng)域,0 歐姆電阻、磁珠和電感是常見的電子元件,它們各自有著獨特的功能和應(yīng)用場景。然而,很多人對它們的具體應(yīng)用和區(qū)別并不十分清楚。接下來,我們將深入探討這三種元件的應(yīng)用原理和特點。
在電路設(shè)計中,0 歐姆電阻是一種看似簡單卻有著重要作用的元件。很多人會疑惑,既然是 0 歐的電阻,那和導(dǎo)線有什么區(qū)別,為何還要安裝它呢?實際上,0 歐姆電阻有著多種實用功能。
在電子電路中,地是參考 0 電位,所有電壓都是參考地得出的,因此各種地應(yīng)短接在一起。但如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會導(dǎo)致互相干擾;而不短接又會存在 “浮地” 問題,容易積累電荷,造成靜電。解決模擬地和數(shù)字地連接問題有四種方法:用磁珠連接、用電容連接、用電感連接以及用 0 歐姆電阻連接。
- 磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對某個頻點的噪聲有顯著抑制作用,使用時需要預(yù)先估計噪點頻率,對于頻率不確定或無法預(yù)知的情況,磁珠并不適用。
 - 電容隔直通交,會造成浮地。
 - 電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定。
 - 0 歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。而且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。
 
- 在電路中沒有任何功能,只是在 PCB 上為了調(diào)試方便或兼容設(shè)計等原因。
 - 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)。
 - 在匹配電路參數(shù)不確定的時候,以 0 歐姆代替,實際調(diào)試的時候,確定參數(shù),再以具體數(shù)值的元件代替。
 - 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。
 - 布線時,如果實在布不過去了,也可以加一個 0 歐的電阻。
 - 在高頻信號下,充當(dāng)電感或電容(與外部電路特性有關(guān)),主要是解決 EMC 問題,如地與地、電源和 IC、Pin 間。
 - 單點接地(指保護接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨立系統(tǒng))。
 - 熔絲作用。
 - 跨接時用于電流回路。當(dāng)分割電地平面后,造成信號短回流路徑斷裂,此時,信號回路不得不繞道,形成很大的環(huán)路面積,電場和磁場的影響就變強了,容易干擾 / 被干擾。在分割區(qū)上跨接 0 歐電阻,可以提供較短的回流路徑,減小干擾。
 - 配置電路。一般,產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時用戶會亂動設(shè)置,易引起誤會,為了減少維護費用,應(yīng)用 0 歐電阻代替跳線等焊在板子上??罩锰€在高頻時相當(dāng)于天線,用貼片電阻效果好。
 
此外,不同尺寸的 0 歐電阻允許通過的電流不同,一般 0603 的允許通過 1A 電流,0805 的允許通過 2A 電流。而且 0 歐姆電阻比過孔的寄生電感小,過孔還會影響地平面(因為要挖孔)。在為磁珠、電感等預(yù)留位置時,需要根據(jù)它們的大小來選擇不同尺寸的 0 歐電阻封裝。
附:1 歐姆電阻在電路中經(jīng)常是用來測試的,比如,需要測一個電路中的電流時,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)。
磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。它主要用于吸收超高頻信號,像一些 RF 電路、PLL、振蕩電路、含超高頻存儲器電路(DDR,SDRAM,RAMBUS 等)都需要在電源輸入部分加磁珠。
磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率,等效于電阻和電感串聯(lián),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(xiàn)阻性,所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高調(diào)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,但是從型號上可以看出使用的是磁珠。在電路功能上,磁珠和電感原理相同,只是頻率特性不同。需要特別注意的是,磁珠的單位是歐姆,而不是亨利。
電感是閉合回路的一種屬性。當(dāng)線圈通過電流后,在線圈中形成磁場感應(yīng),感應(yīng)磁場又會產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱為電的感抗,也就是電感,單位是亨利(H)。
電感是儲能元件,多用于電源濾波回路,側(cè)重于抑止傳導(dǎo)性干擾。其應(yīng)用頻率范圍很少超過 50MHz,常用于 LC 振蕩電路、中低頻的濾波電路等。
電感是儲能元件,而磁珠是能量轉(zhuǎn)換(消耗)器件。電感多用于電源濾波回路,側(cè)重于抑止傳導(dǎo)性干擾;磁珠多用于信號回路,主要用于 EMI 方面。在電路功能上,磁珠和電感原理相同,只是頻率特性不同。
綜上所述,0 歐姆電阻、磁珠和電感在電子電路中都有著不可或缺的作用。了解它們的特點和應(yīng)用場景,對于電子電路設(shè)計和調(diào)試至關(guān)重要。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的電路需求和信號特點,合理選擇和使用這些元件,以達(dá)到的電路性能。
                        
                        
                            
                            關(guān)鍵詞:0 歐姆電阻