Việc sử dụng Điện trở Zero Ohm & MiliOhm là gì?

Tôi chưa quen với thiết kế PCB và tôi nhận thấy rằng một số sơ đồ sử dụng điện trở 0Ω hoặc 100mΩ. Mục đích của họ là gì và tại sao chúng ta cần sử dụng chúng trong thiết kế PCB?

Thông thường nếu chúng ta muốn thăm dò mức tải hiện tại, chúng ta đặt một chân nhảy qua dấu vết PCB (sau đó đo dòng điện qua pin bằng đồng hồ vạn năng). Thêm điện trở cho mục đích này có vẻ như sẽ lãng phí rất nhiều bất động sản PCB. Đây có phải là lý do duy nhất tại sao các điện trở 100mΩ được đặt (vì I = V / 0.1Ω) thay vì pin nhảy?

Nếu vậy, có bất kỳ cân nhắc nào chúng ta nên thực hiện khi đặt một điện trở mΩ như vậy lên bảng để nó không ảnh hưởng đến tín hiệu hoặc hành vi của mạch?

"Điện trở" Zero Ohm thường được sử dụng làm liên kết trên các bảng một mặt vì chúng có thể được đặt bằng các máy chèn thành phần có thể chèn điện trở.

Các nhà sản xuất bảng một mặt khối lượng lớn thường sử dụng một máy chèn liên kết riêng - có tốc độ nhanh đáng sợ cần phải được tin tưởng.

Điện trở 1 Ohm là "chỉ là một thành phần khác".
Nó có thể được sử dụng như một điện trở cảm giác hiện tại hoặc cho một số chức năng mạch khác.

Nếu sử dụng điện trở cho cảm biến hiện tại cho mục đích đo lường.

Trường hợp xấu nhất giảm điện áp trên chúng nên nhỏ so với tổng điện áp mạch để chúng không ảnh hưởng đến hoạt động. ví dụ: nếu một mạch hút 1 amp và có nguồn 5V thì điện trở 1ohm sẽ giảm 1 Volt. Đây là 20% tổng điện áp mạch và về cơ bản là quá mức trong tất cả các trường hợp thực tế.
Một điện trở 0,1 Ohm sẽ giảm 0,1 V ở mức 1A = 2% nguồn cung cấp và CÓ THỂ chấp nhận được tùy theo mạch.
Điện trở 0,01 Ohm sẽ giảm 0,01V ở mức 1A = 0,2% và hầu như luôn luôn được chấp nhận.

Điện trở 0,1 Ohm sẽ giảm 100 mV mỗi Ampe nên 1 mA sẽ tạo ra 100 uV.
Nhiều DMM chi phí thấp có phạm vi 200 mV với độ phân giải ( nhưng không chính xác ) là 0,1 mV = 100 uV, vì vậy chúng có thể đọc dòng điện trong điện trở 0,1 Ohm đến độ phân giải 1 mA . Tương tự, họ có thể đọc dòng điện trong điện trở 0,01 Ohm đến độ phân giải 10 mA.

Đặt các điện trở cảm giác với một mặt đất cho phép đo tham chiếu mặt đất có thể thuận tiện. Việc giảm điện áp không được ảnh hưởng đến hoạt động của mạch.

Đôi khi bỏ qua điện trở cảm giác với một tụ điện - có thể là 10 uF hoặc 100 uF tùy thuộc vào mạch, sẽ làm giảm thêm tác động lên mạch.

Trong trường hợp có nhiễu tần số cao, sử dụng DMM hoặc đồng hồ đo khác để đo điện áp để tính toán dòng điện sẽ cho kết quả xấu đối với nhiễu đi vào máy đo. Trong trường hợp như vậy, sử dụng điện trở cảm giác 0,1 Ohm, nạp điện áp qua điện trở 1k nối tiếp vào đồng hồ và thêm 10 uF qua các đầu cực của đồng hồ.

Có một sự khác biệt rất lớn giữa điện trở 0 and và điện trở 1:: cái sau có điện trở lớn hơn vô hạn :-).

0 có các cách sử dụng khác nhau:

• kết nối chọn lọc. Bạn có thể tạo các biến thể của mạch của mình bằng cách đặt hoặc bỏ qua jumper. Giống như bạn sẽ xóa một kết nối trong chương trình chụp sơ đồ của bạn (= remove jumper) và tạo kết nối đến một điểm khác (= jumper địa điểm)
• tạo điều kiện định tuyến. Một vài bước nhảy qua dấu vết có thể cho phép bạn sử dụng bảng một lớp thay vì một lớp kép, điều này sẽ khiến bạn tốn nhiều tiền hơn. Thông thường bạn sẽ sử dụng bộ nhảy kích thước 0603 hoặc 0805 cho việc này; 0402 quá nhỏ để vượt qua dấu vết trung bình.
• cung cấp một điểm đo hiện tại. Trong quá trình phát triển và thử nghiệm, bạn có thể đặt một điện trở shunt điện trở thấp để đo dòng điện, và để sản xuất thay thế nó bằng một jumper zero ohm. Sau đó, bạn không phải cắt dấu vết để chèn điện trở shunt trong mạch. Có lẽ ít được áp dụng, vì bạn nên đo dòng điện trước khi tạo PCB thức, nhưng đối với các mạch hiện tại rất thấp bố trí và PCB vật liệu có thể có vấn đề, và sau đó bạn làm muốn đo trên bảng thức.

Tôi đã thấy điện trở 0 ohm được sử dụng trong hiệu chuẩn / thử nghiệm. Ví dụ: nếu bạn đặt một đường thông thấp RC lên một bảng nhưng nhận ra rằng nó không bắt buộc, bạn chỉ cần đặt 0 ohm thay vì bất kỳ điện trở nào và bỏ tụ điện ra.

Tòa nhà chọn lọc này của các mạch giảm tiếng ồn là khá phổ biến; nếu bạn mở một số phần cứng hàng hóa tương đối phức tạp (ví dụ máy thu DTV), bạn có thể thấy rằng rất nhiều tụ tách rời bị bỏ đi. Điều này là do họ kiểm tra các bảng sau khi sản xuất, và nếu chúng quá ồn sau QA, họ chỉ cần đặt thêm tụ điện ở những nơi khác nhau cho đến khi nó đi qua. Một số thiết bị đo đạc cực kỳ nhạy cảm có thể có mạch khử nhiễu hoàn toàn độc đáo (tất nhiên là được điều chỉnh bởi một người đàn ông tóc bạc, râu ria)

Ngoài ra: Bạn có thể sử dụng chúng như một loại công tắc DIP được hàn xuống để chọn các tính năng cho thiết bị.

Đây là một vấn đề liên quan đến câu hỏi, nhưng thêm vào những gì Russell nói về điện trở cảm biến hiện tại có giá trị thấp.

Khi sử dụng các điện trở có giá trị rất thấp để đo dòng điện bằng cách tạo ra điện áp tỷ lệ với dòng điện đó, bạn phải xem xét điện trở của các kết nối với các điện trở đó. Một cách để giải quyết vấn đề này là thực hiện phép đo "4 dây". Bạn chạy dòng điện thông qua điện trở cảm giác bình thường, nhưng đo điện áp khác nhau với các đường cấp riêng biệt ngay lập tức đi qua điện trở. Với phép đo vi sai thích hợp, điều này sẽ loại bỏ bất kỳ sự sụt giảm điện áp bổ sung nào được tạo ra bởi dòng điện đó trong các kết nối dòng điện cao đến và từ điện trở.

Dưới đây là một ví dụ về phép đo 4 dây:

R1-R4 là điện trở cảm giác hiện tại 100 m có thể mang tối đa 4 ampe trong trường hợp này. Hệ thống cần phản ứng với các dòng điện này ở độ phân giải 1/4 mA ở mức thấp. Tất cả các kết nối bên trái thực sự là mặt đất và được gắn liền với nhau ở bên trái của ảnh chụp nhanh này. Mặc dù hầu hết các con đường trên mặt đất bị cô lập, hãy tưởng tượng vấn đề của nhiều ampe chạy qua ba điện trở trên và cố gắng phân biệt giữa 1/4 mA và 1/2 mA chảy qua cái dưới cùng. Những ampe này thông qua các điện trở trên cùng sẽ dễ dàng gây ra một phần bù mặt đất ở đáy lớn hơn so với sụt áp do 1/4 mA trên R4.

Giải pháp là kỹ thuật đo 4 dây. Lưu ý hai dây đến từ kết nối bên trong của mỗi điện trở. Những người đi đến những gì cơ bản là bộ khuếch đại vi sai chỉ đáp ứng với sự khác biệt của điện áp giữa hai dây. Những dây đó có thể nhỏ vì chúng mang ít dòng điện. Mục đích của họ chỉ là báo cáo điện áp cho amp khác.

Các mặt phẳng phải được kết nối thông qua một điểm duy nhất. Đặt một điện trở 0Ω giữa các lưới đại diện cho các mặt phẳng đó giúp thực thi quy tắc.

Đã được chứng minh với kinh nghiệm của riêng tôi. Đối với điện trở bằng 0, tôi nhận thấy rằng bất cứ khi nào đặt điện trở 0 ohm nối tiếp với tải, nhờ đó vật liệu tải là chất bán dẫn (LED, bộ xử lý, v.v.), nhiệt lượng tỏa ra từ tải sẽ giảm nhẹ và điện trở 0 ohm thực sự trở nên nóng hơn , điện trở zero ohm đó là phần chia sẻ nhiệt được tạo ra bởi tải. Tôi không biết rằng điện trở zero ohm được làm từ chất liệu gì, tôi chỉ mua nó ở đâu đó trong cửa hàng điện tử và sử dụng nó. Tôi không tìm thấy kết quả như vậy trong google. Tuy nhiên, quy trình xác thực phát hiện của tôi rất dễ dàng, chỉ cần sử dụng "máy quét nhiệt" để quét cả đèn LED có và không có điện trở ohm bằng 0, bạn có thể google máy quét nhiệt trong ảnh, loại máy quét giống như súng. Theo giả định của riêng tôi, tôi nghĩ rằng có một cái gì đó để làm với các thuộc tính vật chất. Bạn có thể nhớ lại rỉ sét luôn chọn kẽm thay vì sắt khi chúng được kết nối với nhau; nhiệt chọn vật liệu điện trở zero ohm để tản nhiệt thay vì chọn đèn LED khi chúng được kết nối với nhau, đại loại như thế. Tôi đoán không ai làm điều này vì vậy tôi không tìm thấy gì trên internet, ai đó có thể sử dụng nó như một nghiên cứu trong trường đại học để sản xuất một số bài báo.

Theo kinh nghiệm của tôi, điện trở 0 ohm dành cho cảm biến hiện tại hoặc kết nối tín hiệu kỹ thuật số tùy thuộc vào loại mạch tất nhiên. Trong mạch kỹ thuật số, nó có thể được sử dụng để xác định tín hiệu nào cao hay thấp bằng một tín hiệu hai chiều