為何要有0歐姆電阻？簡(jiǎn)析它的11種用法！

電子工程世界 2022-11-02 07:30

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0歐姆電阻即電阻標(biāo)值為0歐姆的電阻，多用于PCB設(shè)計(jì)等方面，是一種理想電阻。那0歐姆電阻是表示沒有電阻嗎？當(dāng)然不是，0歐姆電阻的阻值不是0歐姆，只是接近0歐姆。如下圖分別是0歐姆貼片電阻和色環(huán)電阻的樣式。

1、調(diào)試方便或者兼容設(shè)計(jì)：可以選擇器件、功能、配置等。

我們硬件工程師在設(shè)計(jì)PCB板的時(shí)候，需要盡可能考慮到兼容性的問題。例如：芯片的某個(gè)引腳擁有兩項(xiàng)功能，可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，也可以驅(qū)動(dòng)LED燈，但這兩項(xiàng)功能不能同時(shí)工作，為了在同一塊電路板上實(shí)現(xiàn)可以選擇驅(qū)動(dòng)哪個(gè)模塊，此時(shí)可以在連接蜂鳴器和LED的線路上加上0歐姆電阻，想驅(qū)動(dòng)蜂鳴器就焊接蜂鳴器通路上的0歐姆電阻，想驅(qū)動(dòng)LED燈就焊接LED燈通路上的0歐姆電阻。

如下圖所示，可以選擇信號(hào)的使用，用哪個(gè)就焊哪個(gè)，不用的就空置。

信號(hào)選擇使用圖

配置的時(shí)候，尤其是嵌入式板子，啟動(dòng)信號(hào)選擇的時(shí)候，通過板上的配置來選擇不同的啟動(dòng)來源，這個(gè)時(shí)候需要用到0歐姆電阻。

2、用作跳線

美觀安裝方便，避免用跳針造成的高頻干擾。

3、布線時(shí)，跨接線路

在PCB布局布線的階段，有時(shí)候會(huì)遇到布線走不通的情況，尤其是在電路板面積小，連線多，可能會(huì)遇到某一個(gè)連線需要繞很大一圈才能連通，這個(gè)時(shí)候可以連接一個(gè)0歐姆電阻，就可以跳過前面的導(dǎo)線。例如這兩個(gè)白色的焊點(diǎn)，如果不直接連通就需要繞很多路線才能最終連通，如果是單層的PCB板也無法從下面打孔，用0歐姆電阻連通起來，可以減少多層PCB板的采購成本。

PCB布局圖

4、匹配電路參數(shù)不確定的時(shí)候，以0歐姆電阻代替

在匹配電路參數(shù)的時(shí)候參數(shù)無法確定，在實(shí)物測(cè)試的時(shí)候需要拿掉一個(gè)電阻或者需要更換不同的阻值，從而獲得一個(gè)最佳的方案，這個(gè)時(shí)候通常就會(huì)用到0歐姆電阻。用0歐姆電阻代替，等實(shí)際調(diào)試后確定參數(shù)，再以具體數(shù)值的元器件代替。

比如說有兩種不同的供電方案，5V和10V，但是不確定不同的電源電壓是否會(huì)對(duì)整個(gè)電路造成一個(gè)未知的影響，通常會(huì)用0歐姆電阻連起來，等電路測(cè)試的時(shí)候，選擇電源進(jìn)行連通。

0歐姆電阻圖

5、測(cè)量電路功耗

不太確定某一個(gè)芯片或者一個(gè)電路整體功耗的時(shí)候，在供電端串聯(lián)一個(gè)0歐姆電阻，等板子打樣完成后，把0歐姆電阻去掉，用萬用表直接測(cè)量這兩個(gè)焊點(diǎn)，可以測(cè)出實(shí)際工作電流的一個(gè)情況，這樣可以計(jì)算芯片或者整個(gè)電路的一個(gè)總體功耗。如果想測(cè)某部分電路的耗電流的時(shí)候，接上0歐姆電阻，接上電流表，這樣方便測(cè)電流，可以用于測(cè)量大電流。

如下圖所示，在供電端和被測(cè)電路之前接一個(gè)0歐姆電阻。

0歐姆電阻測(cè)量功耗圖

萬用表測(cè)量功耗圖

6、充當(dāng)電容或者電感

在高頻信號(hào)下，零歐電阻與外部電路特性匹配情況下可以充當(dāng)一個(gè)小的電容或者電感，可以很好地解決EMC問題，例如地與地，電源與芯片引腳之間。

7、用做保險(xiǎn)絲，保護(hù)過流

過流保護(hù)圖

由于PCB上走線的熔斷電流比較大，如果發(fā)生短路過流等故障，很難熔斷，可能會(huì)帶來更大的事故。但0歐姆電阻電流承受能力比較弱，過流的時(shí)候會(huì)先把0歐姆電阻熔斷了，這樣就可以將電路斷開，防止更大事故的發(fā)生。

8、模擬地和數(shù)字地單點(diǎn)接地

一般在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候，在數(shù)字電路和模擬電路等混合電路中，往往要求兩個(gè)地分開，并且單點(diǎn)連接。我們可以用一個(gè)0歐姆電阻來連接這兩個(gè)地，而不是直接連接在一起，這也地線被分成了兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在大面積鋪銅等處理時(shí)，就會(huì)方便許多，可以防止“浮地”而積累電荷，造成靜電。具體的可以看下圖。

單點(diǎn)接地圖

通常遇到這樣的情況，也可能采用以下方法來解決此問題：1、用磁珠連接；2、用電容連接；3、用電感連接；4、用0歐姆電阻連接。

9、跨接時(shí)用于電流回路

當(dāng)分割電地平面后，造成信號(hào)最短回流路徑斷裂，此時(shí)，信號(hào)回路不得不繞道，形成很大的環(huán)路面積，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響就變強(qiáng)了，容易干擾/被干擾。在分割區(qū)上跨接0歐姆電阻，可以提供較短的回流路徑，減小干擾。

如下圖：兩個(gè)信號(hào)在通信的時(shí)候處于不同的地平面，因此在這兩個(gè)信號(hào)之間加0歐姆電阻，信號(hào)就會(huì)走最近路徑。

跨接時(shí)用于電流回路圖

10、配置電路

一般產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時(shí)用戶會(huì)亂動(dòng)設(shè)置，易引起誤會(huì)，為了減少維護(hù)費(fèi)用，應(yīng)用0歐電阻代替跳線等焊在板子上。空置跳線在高頻時(shí)相當(dāng)于天線，用貼片電阻效果好。如下圖所示。

0歐姆電阻配置電路圖

11、噪聲抑制

由于0歐姆電阻本身的特性，能夠有效抑制環(huán)路電流，從而使噪聲得到抑制。實(shí)際上零歐電阻不是真的是沒有阻抗，只有超導(dǎo)體才能夠真的做到零阻抗。所以，0歐姆電阻在所有頻帶上其實(shí)都起到衰減的作用。

0歐姆電阻圖

最后我來解決大家?guī)讉€(gè)疑惑。

0歐姆電阻和導(dǎo)線有什么區(qū)別？0歐姆電阻可以用導(dǎo)線代替嗎？

當(dāng)然是有區(qū)別的，從我上面所講述的作用來看，就可以知道，0歐姆電阻的功能十分豐富，其次在有些情況下，0歐姆電阻和導(dǎo)線的作用是一樣的，例如跨線的時(shí)候，不用導(dǎo)線是因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)過程，貼片用的是貼片機(jī)，可以識(shí)別0歐姆電阻，對(duì)導(dǎo)線卻是很難識(shí)別，所以為了生產(chǎn)的效率和方便，會(huì)選擇用0歐姆電阻。

0歐姆電阻精度大小有區(qū)別嗎？

肯定是有區(qū)別的，例如0歐姆電阻精度為±1%或者±5%時(shí)，就有0603、0805、1206、1210、1812等封裝，精度不同、尺寸也會(huì)不同，形式也會(huì)不同，如下圖所示。