1、電阻
1)上拉電阻與下拉電阻應(yīng)用
(1)鉗位:使處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)
(2)拉電流:解決總線的驅(qū)動(dòng)能力不足的問題,加上拉電阻可以增大電流,下拉電阻用來吸收電流。
(3)增強(qiáng)抗干擾能力:在CMOS芯片中,為了防止靜電對(duì)器件造成損壞,不使用的常常不會(huì)懸空,接上拉電阻提供泄放電荷的通路。
(4)阻抗匹配:在長(zhǎng)距離傳輸時(shí),電阻不匹配會(huì)引起反射,加上下拉電阻用以阻抗匹配,抑制反射波干擾。
上下拉電阻阻值越小,表示上下拉的能力也就越強(qiáng),但是相應(yīng)的功耗也就越大;過大的上拉電阻值可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的上升沿邊沿不夠陡峭,過小的上拉電阻值可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的低電平值增大(會(huì)導(dǎo)致低電平值被判為高電平,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò))
2)0歐姆電阻作用:
(1)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(jì)等原因?! ?/p>
(2)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)。
(3)在匹配電路參數(shù)不確定的時(shí)候,以0歐姆代替,實(shí)際調(diào)試的時(shí)候,確定參數(shù),再以具體數(shù)值的元件代替。
(4)測(cè)某部分電路的耗電流的時(shí)候,可以去掉0ohm電阻,接上電流表,這樣方便測(cè)耗電流?! ?/p>
(5)布線時(shí),如果實(shí)在布不過去了,也可以加一個(gè)0歐的電阻?! ?/p>
(6)在高頻信號(hào)下,充當(dāng)電感或電容用(與外部電路特性有關(guān)),主要是解決EMC問題?! ?/p>
(7)單點(diǎn)接地(指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨(dú)立系統(tǒng)。)
(8)跨接時(shí)用于電流回路--當(dāng)分割電地平面后,造成信號(hào)最短回流路徑斷裂,此時(shí),信號(hào)回路不得不繞道,形成很大的環(huán)路面積,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響就變強(qiáng)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。
(9)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(shí)用戶會(huì)亂動(dòng)設(shè)置,易引起誤會(huì),為了減少維護(hù)費(fèi)用,應(yīng)用0歐電阻代替跳線等焊在板子上??罩锰€在高頻時(shí)相當(dāng)于天線,用貼片電阻效果好。
(10)預(yù)留位置--根據(jù)需要放置同封裝的0R電阻,以便后期更換其他器件,如電容、電感、磁珠和保險(xiǎn)絲等。
3)1歐姆電阻的作用?
1歐姆電阻在電路中經(jīng)常是用來測(cè)試的,比如:需要測(cè)一個(gè)電路中的電流時(shí),我們可以在該電路中串一個(gè)1歐姆電阻,測(cè)量其兩端的電壓即是該電路的電流(I=U/R,因?yàn)镽=1,所以測(cè)出的電壓值即是電流值)。
2、電容
當(dāng)頻率很低的時(shí)候是電容起作用,頻率很高的時(shí)候電感就起主導(dǎo)作用了,電容就失去濾波的作用了。
高速耦合電容:Pcie會(huì)大多要求放置在發(fā)送端,SATA要求靠近連接器。因?yàn)樵撾娙莩颂峁┲绷髌珘海€有過壓保護(hù)的功能。
3、電感和磁珠
1)電感
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(chǎng)感應(yīng),感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)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)”。
2)磁珠
磁珠專用于抑制信信號(hào)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。
磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率,它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(shí)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(hào)就是電感但是型號(hào)上可以看出使用的是磁珠在電路功能上,磁珠和電感是原理相同的,只是頻率特性不同罷了。
注:磁珠的單位是歐姆,因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆。
? 磁珠的功能:
主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)(電路)中的射頻RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信號(hào),而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射(EMI)。
要消除這些不需要的信號(hào)能量,使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器),該器件允許直流信號(hào)通過,而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上,然而,低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。
3)電感與磁珠區(qū)別
1、電感是儲(chǔ)能元件,而磁珠是能量轉(zhuǎn)換(消耗)器件;
2、電感多用于電源濾波回路,磁珠多用于信號(hào)回路,用于EMC對(duì)策;
3、EMI兩個(gè)途徑:輻射和傳導(dǎo),磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾,而電感側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾。
4、磁珠是用來吸收超高頻信號(hào),像一些射頻RF電路,PLL鎖相環(huán)電路,振蕩電路,含超高頻存儲(chǔ)器電路都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是一種蓄能元件,用在LC振蕩電路,中低頻的濾波電路等,其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHZ;
5、電感一般用于電路的匹配和信號(hào)質(zhì)量的控制上。一般地的連接和電源的連接。在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用磁珠。對(duì)信號(hào)線也采用磁珠。
磁珠的大小(確切的說應(yīng)該是磁珠的特性曲線)取決于需要磁珠吸收的干擾波的頻率。磁珠就是阻高頻,對(duì)直流電阻低,對(duì)高頻電阻高。比如 1000R@100Mhz就是說對(duì)100M頻率的信號(hào)有1000歐姆的電阻。因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的,阻抗的單位也是歐姆。磁珠的datasheet上一般會(huì)附有頻率和阻抗的特性曲線圖。一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn),比如2012B601,就是指在100MHz的時(shí)候磁珠的 Impedance為600歐姆。
4、0歐電阻、電感、磁珠單點(diǎn)接地時(shí)區(qū)別(模擬地和數(shù)字地單點(diǎn)接地)
只要是地,最終都要接到一起,然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”,存在壓差,容易積累電荷,造成靜電。地是參考0電位,所有電壓都是參考地得出的,地的標(biāo)準(zhǔn)要一致,故各種地應(yīng)短接在一起。
人們認(rèn)為大地能夠吸收所有電荷,始終維持穩(wěn)定,是最終的地參考點(diǎn)。雖然有些板子沒有接大地,但板子上的電源最終是會(huì)返回大地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連,會(huì)導(dǎo)致互相干擾。
? 模擬地和數(shù)字地連接四種方法:
1. 用磁珠連接;
2. 用電容連接;
3. 用電感連接;
4. 用0歐姆電阻連接。
? 區(qū)別:
1. 磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無法預(yù)知的情況,磁珠不合;
2. 電容隔直通交,造成浮地;
3. 電感體積大,雜散參數(shù)多,不穩(wěn)定;
4. 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。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。
審核編輯:黃飛
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