電阻串聯(lián)大家應(yīng)該在初中的課堂上就有接觸,,但那個(gè)時(shí)候只是比較淺顯的,今天我就來(lái)講一下電阻串聯(lián)的作用,。因?yàn)樾盘?hào)源的阻抗很低,跟信號(hào)線(xiàn)之間阻抗不匹配,,串上一個(gè)電阻后,,可以改善匹配情況,以減少反射,,避免振蕩等,。1、使用變壓器來(lái)做阻抗轉(zhuǎn)換,。2,、用串聯(lián)/并聯(lián)電容或電感的辦法,這在調(diào)試射頻電路時(shí)常使用,。3,、使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法。一些驅(qū)動(dòng)器的阻抗比較低,,可以串聯(lián)一個(gè)合適的電阻來(lái)跟傳輸線(xiàn)匹配,,例如高速信號(hào)線(xiàn),有時(shí)會(huì)串聯(lián)一個(gè)幾十歐的電阻,。而一些接收器的輸入阻抗則比較高,,可以使用并聯(lián)電阻的方法,來(lái)跟傳輸線(xiàn)匹配,,例如,,485總線(xiàn)接收器,,常在數(shù)據(jù)線(xiàn)終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。4,、改變阻抗力,。通過(guò)電容、電感與負(fù)載的串并聯(lián)調(diào)整負(fù)載阻抗值,,以達(dá)到源和負(fù)載阻抗匹配,。5、調(diào)整傳輸線(xiàn),。調(diào)整傳輸線(xiàn)是加長(zhǎng)源和負(fù)載間的距離,,配合電容和電感把阻抗力調(diào)整為零。此時(shí)信號(hào)不會(huì)發(fā)生發(fā)射,,能量都能被負(fù)載吸收,。高速PCB布線(xiàn)中,一般把數(shù)字信號(hào)的走線(xiàn)阻抗設(shè)計(jì)為50歐姆,。一般規(guī)定同軸電纜基帶50歐姆,頻帶75歐姆,,對(duì)絞線(xiàn)(差分)為85-100歐姆,。第二個(gè)作用是:可以減少信號(hào)邊沿的陡峭程度,從而減少高頻噪聲以及過(guò)沖等,。因?yàn)榇?lián)的電阻,,跟信號(hào)線(xiàn)的分布電容以及負(fù)載的輸入電容等形成一個(gè)RC電路,這樣就會(huì)降低信號(hào)邊沿的陡峭程度,。大家知道,,如果一個(gè)信號(hào)的邊沿非常陡峭,含有大量的高頻成分,,將會(huì)輻射干擾,,另外,也容易產(chǎn)生過(guò)沖,。通常,,在高速信號(hào)線(xiàn)中才考慮使用這樣的電阻。在低頻情況下,,一般是直接連接,。接下來(lái)將結(jié)合具體案例來(lái)講解電阻串聯(lián)的作用。 SPI信號(hào)上串聯(lián)電阻,,一般是幾十歐姆左右,一般有如下幾個(gè)作用:1)阻抗匹配,。因?yàn)樾盘?hào)源的阻抗很低,,跟信號(hào)線(xiàn)之間阻抗不匹配,串上一個(gè)電阻后,可改善匹配情況,,以減少反射,。2)SPI的速率較高,串聯(lián)一個(gè)電阻,,與線(xiàn)上電容和負(fù)載電容構(gòu)成RC電路,,減少信號(hào)陡峭,避免過(guò)沖,,過(guò)沖有時(shí)候會(huì)損壞芯片GPIO,,當(dāng)然對(duì)EMI也有好處,尤其是高速電路,。3)調(diào)試方便,,現(xiàn)在的芯片很多是BGA、QFN封裝,,串聯(lián)一個(gè)電阻,,調(diào)試時(shí)用示波器抓取波形方便。 當(dāng)LDO的VIN absolute maximum接近電源電壓時(shí),,這時(shí)候又不想換高規(guī)格的LDO,為了節(jié)省成本,,這時(shí)可以串一個(gè)小阻值電阻,,能吸收一部分電壓和電流,當(dāng)電源端出現(xiàn)更大的浪涌時(shí),,電阻會(huì)身先士卒,,代價(jià)更小。假設(shè)LDO擊穿,,VIN和GND短路,,因?yàn)榇?lián)電阻R的存在,也會(huì)避免電源SYS_5V與GND的短路,。
TVS串聯(lián)電阻一般有兩種接法,第一個(gè)圖電阻在TVS前,,第二圖電阻在TVS后,,兩種電路使用場(chǎng)景是不一樣的。先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題,,電阻和TVS哪個(gè)抗浪涌能力強(qiáng),?答案毋庸置疑,當(dāng)然是TVS,。1)對(duì)第一個(gè)圖來(lái)說(shuō),,首先要考慮浪涌大小,,如果不大,可以選擇一個(gè)合適功率的電阻,,電阻在TVS前面,,會(huì)吸收很小一部分的電流,浪涌電流IPP小了之后,,對(duì)應(yīng)TVS的Vc(鉗位電壓)也會(huì)變小,,對(duì)后端負(fù)載的保護(hù)更好。 2)對(duì)第二個(gè)圖來(lái)說(shuō),,TVS首先吸收大部分的浪涌電流,,部分殘壓或者殘流,會(huì)經(jīng)過(guò)電阻R2,,進(jìn)行二次的分壓限流,,可以更好的保護(hù)后端負(fù)載。如果后端負(fù)載遠(yuǎn)大于R2,,分壓限流也就微乎其微了,,R2其實(shí)也就沒(méi)啥作用了。
|