如何快速了解零歐電阻在電路中的作用
發布時間:2018-09-21 責任編輯:xueqi
【導讀】到(dao)底(di)零(ling)歐(ou)電(dian)阻(zu)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)為(wei)了(le)將(jiang)數(shu)字(zi)地(di)和(he)模(mo)擬(ni)地(di)分(fen)開(kai)?還(hai)是(shi)隻(zhi)是(shi)將(jiang)模(mo)擬(ni)地(di)和(he)數(shu)字(zi)地(di)進(jin)行(xing)電(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)?還(hai)有(you)為(wei)什(shen)麼(me)工(gong)程(cheng)師(shi)會(hui)選(xuan)用(yong)零(ling)歐(ou)電(dian)阻(zu)來(lai)解(jie)決(jue)幹(gan)擾(rao)?是(shi)不(bu)是(shi)很(hen)疑(yi)惑(huo),那(na)就(jiu)讓(rang)小(xiao)編(bian)為(wei)你(ni)解(jie)惑(huo)!
lingoumudianzubushiweilebashuzidihemonidifenkai,zhishishimonidiheshuzidijinxingdianqilianjie,yinweimonidiheshuzidibijingshuyutongyigewangluo,zuizhongyehaishiyaolianzaiyiqide。
把ba數shu模mo地di分fen開kai,隻zhi是shi工gong程cheng師shi為wei了le解jie決jue幹gan擾rao的de一yi種zhong手shou段duan。用yong零ling歐ou姆mu電dian阻zu的de方fang便bian之zhi處chu就jiu是shi它ta很hen容rong易yi拆chai卸xie,拆chai卸xie下xia來lai可ke以yi換huan其qi他ta的de器qi件jian代dai替ti以yi觀guan察cha最zui終zhong的de效xiao果guo進jin行xing對dui比bi,而er導線不能拆卸。
限流這種觀點,其實不太讚同,零歐姆電阻有阻抗但畢竟小,這得流過多大電流才起到限流作用?幾A?不(bu)現(xian)實(shi)吧(ba),很(hen)多(duo)電(dian)路(lu)板(ban)達(da)不(bu)到(dao)這(zhe)個(ge)電(dian)流(liu)級(ji)別(bie)。反(fan)而(er)有(you)阻(zu)抗(kang)影(ying)響(xiang)挺(ting)大(da)吧(ba),如(ru)果(guo)零(ling)歐(ou)電(dian)阻(zu)阻(zu)抗(kang)挺(ting)大(da),那(na)在(zai)零(ling)歐(ou)姆(mu)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)產(chan)生(sheng)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)導(dao)致(zhi)的(de)問(wen)題(ti)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)。
進行數字地和模擬地之間的隔離,其實是一門挺有技術含量的事,屬於EMC的de範fan疇chou。我wo不bu太tai讚zan同tong一yi些xie工gong程cheng師shi說shuo的de,隻zhi要yao是shi數shu模mo混hun合he電dian路lu就jiu必bi須xu對dui數shu字zi地di和he模mo擬ni地di進jin行xing地di的de分fen割ge,然ran後hou用yong個ge磁ci珠zhu或huo零ling歐ou姆mu電dian阻zu連lian起qi來lai。具ju體ti問wen題ti還hai得de具ju體ti分fen析xi。
我見過很多電路板,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本質的理解偏差。其實EMC很關鍵一點就是環流路徑最小化,如果進行地分割,就要非常注意,一旦信號線跨越地分割線,環流路徑必然增大,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,對電路模塊進行物理分區(不分割),保證模塊都有自己的回路,就不會影響其他模塊,同時因為地沒有分割,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。凡事沒有絕對,沒有哪一種是絕對的好,隻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,分割隻是一種手段,而手段可以多種。還是那句話具體問題具體分析。
另外如果直接用導線連接,會通過很大的電流,兩邊的信號會互相幹擾。並且在PCB布線時,很難將兩種地區分開。
零歐電阻可以很好的解決這個問題,它提供了一個很窄的電流通路 並且可以有效區分模擬地和數字地,利於單點接地的實現。其實零歐電阻也是存在阻抗的,因此可以限製電流。
用事實說話
個人lay過一塊使用了0Ω電阻的PCB,一塊陀螺儀的板子,有兩個GND,一個是正常的GND,另一個是專門給gyro用的GyroGND。
考慮用兩個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,於是覺得分成兩個GND會減少一些gyro讀數上的noise,但其實上發現不用這樣做,因為是那幫寫程序的沒寫好程序,後來程序改好了noise也沒了。
加了一個0Ω的原因也隻是為了做layout的時候方便polygon(鋪銅),因為電阻兩端的電線會算作不同的網絡。
GyroGND的polygon:

GND的polygon:

一個是網格鋪,一個是全鋪,可以看到很明顯的分界線。在遠處用一個0Ω的電阻隔開:

如果不用0Ω的電阻隔開而想著lay成兩塊GND的話,鋪銅的時候會悲劇的,軟件會給你鋪到一起去。
所以按照個人現在的經驗來看,在GND網絡上加上0Ω的電阻隻是為了把GND分成不同的區域,方便lay板,對降噪本身可能並沒有太顯著的影響。
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