零歐電阻的作用可以把數字地和模擬地分開(kāi)?
零歐姆電阻不是為了把數字地和模擬地分開(kāi),只是使模擬地和數字地進(jìn)行電氣連接,因為模擬地和數字地畢竟屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò ),最終也還是要連在一起的。把數模地分開(kāi),只是工程師為了解決干擾的一種手段。用零歐姆電阻的方便之處就是它很容易拆卸,拆卸下來(lái)可以換其他的器件代替以觀(guān)察最終的效果進(jìn)行對比,而導線(xiàn)不能拆卸。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201710/369690.htm限流這種觀(guān)點(diǎn),其實(shí)不太贊同,零歐姆電阻有阻抗但畢竟 小,這得流過(guò)多大電流才起到限流作用?幾A?不現實(shí)吧,很多電路板達不到這個(gè)電流級別。反而有阻抗影響挺大吧,如果零歐電阻阻抗挺大,那在零歐姆上的電壓降產(chǎn)生共模干擾導致的問(wèn)題不可忽視。
進(jìn)行數字地和模擬地之間的隔離,其實(shí)是一門(mén)挺有技術(shù)含量的事,屬于EMC的范疇。我不太贊同一些工程師說(shuō)的,只要是數?;旌想娐肪捅仨殞底值睾湍M地進(jìn)行地的分割,然后用個(gè)磁珠或零歐姆電阻連起來(lái)。具體問(wèn)題還得具體分析。
我見(jiàn)過(guò)很多電路板,采用統一地,也就是不對地分割,當然也就不存在用零歐電阻連接的問(wèn)題,其EMC可以做得很好。反而一些采用了地分割的電路板,EMC很差。導致這種現象的原因是工程師對EMC本質(zhì)的理解偏差。其實(shí)EMC很關(guān)鍵一點(diǎn)就是環(huán)流路徑最小化,如果進(jìn)行地分割,就要非常注意,一旦信號線(xiàn)跨越地分割線(xiàn),環(huán)流路徑必然增大,EMC性能變差。而采用統一地的電路板,事先必須對布局做足考慮,對電路模塊進(jìn)行物理分區(不分割),保證模塊都有自己的回路,就不會(huì )影響其他模塊,同時(shí)因為地沒(méi)有分割,保證了地的完整性。當然具體細節太多了,就不一一介紹。
分割做得好,確實(shí)可以做到較好的數模隔離,但是不做分割,EMC不一定差。凡事沒(méi)有絕對,沒(méi)有哪一種是絕對的好,只是要根據具體的情況決定倒是要不要分割,目的是為了EMC性能,分割只是一種手段,而手段可以多種。還是那句話(huà)具體問(wèn)題具體分析。
另外如果直接用導線(xiàn)連接,會(huì )通過(guò)很大的電流,兩邊的信號會(huì )互相干擾。并且在PCB布線(xiàn)時(shí),很難將兩種地區分開(kāi)。
零歐電阻可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題,它提供了一個(gè)很窄的電流通路 并且可以有效區分模擬地和數字地,利于單點(diǎn)接地的實(shí)現。其實(shí)零歐電阻也是存在阻抗的,因此可以限制電流。
用事實(shí)說(shuō)話(huà)
個(gè)人lay過(guò)一塊使用了0Ω電阻的PCB,
一塊陀螺儀的板子,有兩個(gè)GND,一個(gè)是正常的GND,另一個(gè)是專(zhuān)門(mén)給gyro用的GyroGND。
考慮用兩個(gè)GND的原因是因為板子比較小,各種通信接口和芯片都和gyro模塊堆在一起,于是覺(jué)得分成兩個(gè)GND會(huì )減少一些gyro讀數上的noise
但其實(shí)上發(fā)現不用這樣做,因為是那幫寫(xiě)程序的沒(méi)寫(xiě)好程序,后來(lái)程序改好了noise也沒(méi)了。
加了一個(gè)0Ω的原因也只是為了做layout的時(shí)候方便polygon(鋪銅),
因為電阻兩端的電線(xiàn)會(huì )算作不同的網(wǎng)絡(luò )。
?。ǜ吡辆W(wǎng)絡(luò )的時(shí)候polygon不會(huì )高亮,于是這樣子大家湊合著(zhù)看吧……)
GyroGND的polygon:
GND的polygon:
一個(gè)是網(wǎng)格鋪,一個(gè)是全鋪,可以看到很明顯的分界線(xiàn)。
在遠處用一個(gè)0Ω的電阻隔開(kāi):
如果不用0Ω的電阻隔開(kāi)而想著(zhù)lay成兩塊GND的話(huà),
鋪銅的時(shí)候會(huì )悲劇的,軟件會(huì )給你鋪到一起去………………
所以按照個(gè)人現在的經(jīng)驗來(lái)看,在GND網(wǎng)絡(luò )上加上0Ω的電阻只是為了把GND分成不同的區域,方便lay板,對降噪本身可能并沒(méi)有太顯著(zhù)的影響。
了解零歐姆電阻
1,在電路中沒(méi)有任何功能,只是在PCB上為了調試方便或兼容設計等原因。
2,可以做跳線(xiàn)用,如果某段線(xiàn)路不用,直接不貼該電阻即可(不影響外觀(guān))
3,在匹配電路參數不確定的時(shí)候,以零歐姆代替,實(shí)際調試的時(shí)候,確定參數,再以具體數值的元件代替。
4,想測某部分電路的耗電流的時(shí)候,可以去掉零ohm電阻,接上電流表,這樣方便測耗電流。
5,在布線(xiàn)時(shí),如果實(shí)在布不過(guò)去了,也可以加一個(gè)零歐的電阻
6,在高頻信號下,充當電感或電容。(與外部電路特性有關(guān))電感用,主要是解決EMC問(wèn)題。如地與地,電源和IC Pin間
7,單點(diǎn)接地(指保護接地、工作接地、直流接地在設備上相互分開(kāi),各自成為獨立系統。)
8,熔絲作用
*模擬地和數字地單點(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。地是參考零電 位,所有電壓都是參考地得出的,地的標準要一致,故各種地應短接在一起。人們認為大地能夠吸收所有電荷,始終維持穩定,是最終的地參考點(diǎn)。雖然有些板子沒(méi) 有接大地,但發(fā)電廠(chǎng)是接大地的,板子上的電源最終還是會(huì )返回發(fā)電廠(chǎng)入地。如果把模擬地和數字地大面積直接相連,會(huì )導致互相干擾。不短接又不妥,理由如上有 四種方法解決此問(wèn)題:
1、用磁珠連接;
2、用電容連接;
3、用電感連接;
4、用零歐姆電阻連接。
磁珠的等效電路相當于帶阻限波器,只對某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著(zhù)抑制作用,使用時(shí)需要預先估計噪點(diǎn)頻率,以便選用適當型號。對于頻率不確定或無(wú)法預知的情況,磁珠不合。
電容隔直通交,造成浮地。
電感體積大,雜散參數多,不穩定。
零歐電阻相當于很窄的電流通路,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(零歐電阻也有阻抗),這點(diǎn)比磁珠強。
*跨接時(shí)用于電流回路*
當分割電地平面后,造成信號最短回流路徑斷裂,此時(shí),信號回路不得不繞道,形成很大的環(huán)路面積,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響就變強了,容易干擾/被干擾。在分割區上跨接零歐電阻,可以提供較短的回流路徑,減小干擾。
*配置電路*
一般,產(chǎn)品上不要出現跳線(xiàn)和撥碼開(kāi)關(guān)。有時(shí)用戶(hù)會(huì )亂動(dòng)設置,易引起誤會(huì ),為了減少維護費用,應用零歐電阻代替跳線(xiàn)等焊在板子上。
空置跳線(xiàn)在高頻時(shí)相當于天線(xiàn),用貼片電阻效果好。
*其他用途*
布線(xiàn)時(shí)跨線(xiàn)
調試/測試用
臨時(shí)取代其他貼片器件
作為溫度補償器件
更多時(shí)候是出于EMC對策的需要。另外,零歐姆電阻比過(guò)孔的寄生電感小,而且過(guò)孔還會(huì )影響地平面(因為要挖孔)。
方便軟件的分別布線(xiàn)區域范圍:主要功能是跳線(xiàn),運用的目的主要是為了在PCB補線(xiàn)的時(shí)候軟件可以區分不同的區域。也就是說(shuō)為了使的每一部分的電源和地有不同的回路,如果沒(méi)有這個(gè)電阻,軟件會(huì )亂連,導致的結果是比如數字地和模擬地混亂,數字電源和模擬電源的互相干擾等等。所以總結就是為了方便軟件的分別布線(xiàn)區域范圍。
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