?引言
在PCB設(shè)計的時候,大家經(jīng)常會遇到零電阻、電感和磁珠這三個元器件,好多人對這三個東西有些模糊,今天給大家介紹一下,希望大家在實際工程項目中有所收獲。
零電阻的概念與使用
零電阻,并不是指電阻的值為零,而是電阻值很小很小,但不是零。這就像極限的概念,是一個趨近的狀態(tài),而不是一個常態(tài),要超導(dǎo)體的電阻值才是零。所以零電阻與導(dǎo)線的區(qū)別就在這里,電路板上的零電阻不能直接用導(dǎo)線代替,該用零電阻的地方,必須使用零電阻。
那么為什么要使用零電阻呢?你想想這個問題,為什么要用,不用行不行?
第一點我想是在PCB設(shè)計中最常見的,即布線時做跨線,可以讓自動貼片機和自動插件機自動連接兩個點,這也就是方便布線。還有一點就是PCB布線的時候遇到那種不好走線的時候,就可以使用零電阻來跳過。
第二點就是方便硬件電路的調(diào)試,簡單地說,就是在PCB調(diào)試的時候,工程師不能確定某引腳的功能,就會使用零電阻來選擇使用什么功能。這個大家要在實際工程中才能有體會,現(xiàn)在可以簡單了解,混個臉熟。
第三點可以在PCB設(shè)計的時候預(yù)留電阻的位置,因為在事先可能不能確定某個電阻的阻值??梢韵群附恿汶娮瑁日{(diào)試電路的時候再改。,然后焊上合適的電阻。同時零電阻也可以用來測量系統(tǒng)的電流大小,具體方法是在需要測量的地方放一個零電阻,測量時將零電阻換成電流表,測完后換回來。
第四點是信號方面的東西,零電阻可以抑制噪聲。為什么呢?由于他自身的特性(零電阻可以在所有頻帶都起到衰減作用),可以有效抑制環(huán)路電流,從而抑制噪聲,這個方法使用的非常之多。
第五點也是信號方面的東西,電路板上如果具有許多插針,只能適合在調(diào)試開發(fā)階段,不適合產(chǎn)品化的階段,因為插針在高頻電路容易形成“天線”輻射信號和接受信號,使系統(tǒng)收到嚴重干擾。另外,撥碼開關(guān)也是不適合產(chǎn)品化的電路,具體原因就是容易被人瞎弄,所以產(chǎn)品化的電路板一律將插針、撥碼開關(guān)用零電阻替換,這一點工程項目中經(jīng)常用,下次你遇到你調(diào)試的板子你就會明白為什么要這樣設(shè)計了。
第六點是零電阻可以在高頻電路中充當電容或者電感,由于電路特性匹配能夠很好的解決EMC問題。比如地與地之間,或者電源和芯片引腳之間。
第七點零電阻可以實現(xiàn)地線隔離零電阻的作用,例如模擬地和數(shù)字地要分開,避免信號干擾,但是最終電路板上的地線是連在一起的,這就可以先讓數(shù)字地線接上零電阻然后和數(shù)字地在連在一起。
所以為什么要用零電阻的作用,這個問題我想應(yīng)該說清楚了,至于不用行不行,那必然是不行的,畢竟這些東西是叫一個“經(jīng)驗”的東西。
電感的概念與使用
電感是閉合回路的一種屬性。當線圈通過電流后,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,還有可以用在電源設(shè)計中升壓電路和降壓電路中。說個題外話,自己繞的電感,如果沒有繞好的話,工作在高頻電路中會出現(xiàn)電感嘯叫的現(xiàn)象。
磁珠的概念與使用
磁珠的主要原料為鐵氧體,鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金,這種材料具有很高的導(dǎo)磁率。
鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性。鐵氧體在高頻時呈現(xiàn)電阻性,相當于品質(zhì)因數(shù)很低的電感器,所以能在相當寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高高頻濾波效能。它的單位是歐姆,不是亨利。
說那么多的概念,那咋用啊,用在哪里呀?
它主要用于抑制信號線、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。磁珠是用來吸收超高頻信號,比如一些射頻電路、鎖相環(huán)電路、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(電源這個東西最煩,每次都要注意),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。
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