电阻在电路设计中有哪些作用呢?


电阻在电路设计中有哪些作用呢?_第1张图片


集成控制电路设计过程中经常会出现这样那样的硬件bug,有些问题加个上拉或者下拉电阻就可以解决。

那么上、下拉电阻是什么,该怎么用,什么时候用,有什么用途?

1.什么是上下拉电阻

 上拉电阻

把一个不确定的信号通过电阻连接到高电平,使该信号初始为高电平;

下拉电阻

把一个不确定的信号通过电阻连接到低电平,使该信号初始为低电平;

2.上下拉电阻的接线方法

上拉电阻如下图所示:
电阻在电路设计中有哪些作用呢?_第2张图片

电阻在电路设计中有哪些作用呢?_第3张图片

特别强调:单片机I2C接口其SCL和SDA引脚是开漏引脚,如果当做普通的GPIO来用的话,你会发现该引脚输出高电平极不稳定甚至因为负载的关系都无法正常输出高电平,这时候就需要在这两个引脚上加上拉电阻了

下拉电阻接发与上拉类似,此处不再演示。

3.上下拉电阻的作用

  • 提高电路稳定性,避免引起误动作。在上电瞬间单片机的引脚电平是不确定的,上、下电阻的存在保证了引脚处于确定电平状态,而不会发生误判。

  • 提高输出管脚的带载能力。受其他外围电路的影响,单片机在输出高电平时驱动能力不足,达不到VCC状态,这会影响整个系统的正常工作,上拉电阻的存在就可以使管脚的驱动能力增强。



> 在PCB电路设计过程中,我们经常会使用到0欧姆电阻,下面总结一下0R电阻的一些常见应用。


  • ① 、 在高频信号下,充当电感或电容(与外部电路特性有关)。作为电感用,主要是解决EMC问题,如地与地(连接不同的类型的GND,0欧电阻相当于很窄的电流通路,能够有效地限制环路电流,使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗),这点比磁珠强。),电源和IC Pin间;
  • ②、可以作为飞线,如果某段线路不用,直接不贴该电阻即可(不影响外观)、巧妙避免十字交叉布线、消除高频电路设计中的过孔电感、电容(0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面,因为要挖孔);
  • ③ 、当做测量电流的预留接口,测某部分电路的耗电流的时候,可以去掉0R电阻,接上电流表,这样方便测耗电流;
  • ④、在电路中没有任何功能,只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因; 
  • ⑤、单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统) 
  • ⑥、配置电路 :一般,产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置,易引起误会,为了减少维护费用,应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线,用贴片电阻效果好;
  • ⑦、在匹配电路参数不确定的时候,以0欧姆代替,实际调试的时候,确定参数,再以具体数值的元件代替;
  • ⑧、 熔丝作用,保护电路。将0R电阻串入某一电路,若电流过大,先烧坏电阻,从而保护电路。(当然,选用保险丝更好,尤其是那种自恢复的);
  • ⑨ 、跨接时用于连接电流回路:当分割电地平面后,造成信号最短回流路径断裂,此时,信号回路不得不绕道,形成很大的环路面积,电场和磁场的影响就变强了,容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻,可以提供较短的回流路径,减小干扰;
  • ⑩ 、其他用途 :布线时跨线、调试/测试用、临时取代其他贴片器件、作为温度补偿器件,更多时候是出于EMC对策的需要。另外,0欧姆电阻比过孔的寄生电感小,而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔),还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同,一般0603的1A,0805 的2A,所以不同电流会选用不同尺寸的。还有就是为磁珠、电感等预留位置时,得根据磁珠、电感的大小还做封装,所以0603、0805等不同尺寸的都有了。充当电路开关:当电路有类似开关的选择时,若不想用跳线帽之类的(害怕他人误操作),可用零值电阻代替,这样也易于更换。

附:1欧姆电阻的作用

1欧姆电阻在电路中经常是用来测试的,比如:需要测一个电路中的电流时,我们可以在该电路中串一个1欧姆电阻,测量其两端的电压即是该电路的电流(I=U/R,因为R=1,所以测出的电压值即是电流值)。



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                                       2018.08.11

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