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如何快速了解零歐電阻在電路中的作用

發(fā)布時(shí)間:2018-09-21 責(zé)任編輯:xueqi

【導(dǎo)讀】到底零歐電阻在電路中的作用是為了將數(shù)字地和模擬地分開(kāi)?還是只是將模擬地和數(shù)字地進(jìn)行電氣連接?還有為什么工程師會(huì)選用零歐電阻來(lái)解決干擾?是不是很疑惑,那就讓小編為你解惑!
 
零歐姆電阻不是為了把數(shù)字地和模擬地分開(kāi),只是使模擬地和數(shù)字地進(jìn)行電氣連接,因?yàn)槟M地和數(shù)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(shù)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察最終的效果進(jìn)行對(duì)比,而導(dǎo)線不能拆卸。
 
限流這種觀點(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(xiàn)實(shí)吧,很多電路板達(dá)不到這個(gè)電流級(jí)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(dǎo)致的問(wèn)題不可忽視。
 
進(jìn)行數(shù)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(shù)?;旌想娐肪捅仨殞?duì)數(shù)字地和模擬地進(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(tǒng)一地,也就是不對(duì)地分割,當(dāng)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(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是工程師對(duì)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(hào)線跨越地分割線,環(huán)流路徑必然增大,EMC性能變差。
 
而采用統(tǒng)一地的電路板,事先必須對(duì)布局做足考慮,對(duì)電路模塊進(jìn)行物理分區(qū)(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?yàn)榈貨](méi)有分割,保證了地的完整性。當(dāng)然具體細(xì)節(jié)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(shù)模隔離,但是不做分割,EMC不一定差。凡事沒(méi)有絕對(duì),沒(méi)有哪一種是絕對(duì)的好,只是要根據(jù)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。還是那句話具體問(wèn)題具體分析。
 
另外如果直接用導(dǎo)線連接,會(huì)通過(guò)很大的電流,兩邊的信號(hào)會(huì)互相干擾。并且在PCB布線時(shí),很難將兩種地區(qū)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(qū)分模擬地和數(shù)字地,利于單點(diǎn)接地的實(shí)現(xiàn)。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
 
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?yàn)榘遄颖容^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(shù)上的noise,但其實(shí)上發(fā)現(xiàn)不用這樣做,因?yàn)槭悄菐蛯?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?yàn)殡娮鑳啥说碾娋€會(huì)算作不同的網(wǎng)絡(luò)。
 
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。在遠(yuǎn)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lay成兩塊GND的話,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(xiàn)在的經(jīng)驗(yàn)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(qū)域,方便lay板,對(duì)降噪本身可能并沒(méi)有太顯著的影響。
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