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?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選用零歐電阻來解決干擾?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,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,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,拆卸下來可以換其他的器件代替以觀察最終的效果進(jìn)行對比,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的,只要是數(shù)?;旌想娐肪捅仨殞?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。具體問題還得具體分析。
我見過很多電路板,采用統(tǒng)一地,也就是不對地分割,當(dāng)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(dǎo)致這種現(xiàn)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,事先必須對布局做足考慮,對電路模塊進(jìn)行物理分區(qū)(不分割),保證模塊都有自己的回路,就不會影響其他模塊,同時(shí)因?yàn)榈貨]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。凡事沒有絕對,沒有哪一種是絕對的好,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。還是那句話具體問題具體分析。
另外如果直接用導(dǎo)線連接,會通過很大的電流,兩邊的信號會互相干擾。并且在PCB布線時(shí),很難將兩種地區(qū)分開。
零歐電阻可以很好的解決這個(gè)問題,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)說話
個(gè)人lay過一塊使用了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)是專門給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,于是覺得分成兩個(gè)GND會減少一些gyro讀數(shù)上的noise,但其實(shí)上發(fā)現(xiàn)不用這樣做,因?yàn)槭悄菐蛯懗绦虻臎]寫好程序,后來程序改好了noise也沒了。
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:
如果不用0Ω的電阻隔開而想著lay成兩塊GND的話,鋪銅的時(shí)候會悲劇的,軟件會給你鋪到一起去。
所以按照個(gè)人現(xiàn)在的經(jīng)驗(yàn)來看,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,對降噪本身可能并沒有太顯著的影響。
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