Для чего нужен резистор Zero Ohm & MiliOhm?

44

Я новичок в дизайне печатных плат и заметил, что в некоторых схемах используются резисторы 0 или 100 мОм. Какова их цель и почему мы должны использовать их при разработке наших печатных плат?

Обычно, если мы хотим проверить, какой ток принимает нагрузка, мы помещаем перемычку на дорожку печатной платы (затем измеряем ток на выводе с помощью мультиметра). Похоже, что добавление резисторов для этой цели приведет к расточительству большого количества печатных плат. Это единственная причина, по которой резисторы 100 мОм устанавливаются (так как I = V / 0,1 Ом) вместо перемычки?

Если это так, следует ли нам принимать во внимание размещение такого резистора мОм на плате, чтобы он не влиял на сигнал или поведение цепи?

Деннис
источник
Резистор 10R может иметь все виды функций; без (даже части) схемы это невозможно сказать. Это может быть для измерения тока внутри платы (в этом случае будет указан высокоточный). Это может быть обязательной частью таблицы данных другой части. Это может быть частью резисторного делителя. Он может быть подключен к операционному усилителю для управления усилением.
pjc50
7
Мы короткое замыкание Борг. Сопротивление бесполезно (если меньше одного Ом).
Дэн Нили
2
@Dan - Ты имеешь в виду это
stevenvh

Ответы:

34

«Резисторы» с нулевым сопротивлением часто используются в качестве звеньев на односторонних платах, потому что они могут быть установлены машинами для вставки компонентов, которые могут вставлять резисторы.

Производители односторонних печатных плат большого объема часто используют отдельную машину для вставки звеньев, пугающе быструю скорость которой нужно видеть, чтобы в нее верили.


Резистор на 1 Ом - это «просто еще один компонент».
Он может использоваться в качестве резистора тока или для какой-либо другой функции цепи.

При использовании резисторов для измерения тока в целях измерения.

В худшем случае падение напряжения на них должно быть небольшим по сравнению с общим напряжением цепи, чтобы они не влияли на работу. Например, если цепь потребляет 1 А и питается 5 В, то сопротивление 1 Ом будет падать на 1 Вольт. Это составляет 20% от общего напряжения цепи и будет чрезмерным практически во всех реальных ситуациях.
Резистор 0,1 Ом будет падать на 0,1 В при 1 А = 2% от источника питания и МОЖЕТ быть приемлемым в зависимости от цепи.
Резистор 0,01 Ом будет падать на 0,01 В при 1 А = 0,2% и будет почти всегда приемлемым.

Резистор 0,1 Ом будет падать на 100 мВ на ампер, поэтому 1 мА будет давать 100 мкВ.
Многие недорогие цифровые мультиметры имеют диапазон 200 мВ с разрешением ( но не точностью ) 0,1 мВ = 100 мкВ, поэтому они могут считывать ток с резистора 0,1 Ом до разрешения 1 мА . Точно так же они могут считывать ток в резисторе 0,01 Ом с разрешением 10 мА.

Размещение сенсорных резисторов с заземленной одной стороной позволяет проводить измерения с привязкой к земле, что может быть удобным. Падение напряжения не должно влиять на работу цепи.

Иногда обход чувствительного резистора с помощью конденсатора - может быть, 10 мкФ или 100 мкФ в зависимости от цепи, еще больше уменьшает воздействие на цепь.

Там, где присутствует высокочастотный шум, используйте цифровой мультиметр или другой измеритель для измерения напряжения с целью вычисления тока, что приведет к плохим результатам из-за шума, поступающего в измеритель. В таком случае используйте, например, сенсорный резистор 0,1 Ом, подайте напряжение через последовательный резистор 1k на счетчик и добавьте, скажем, 10 мкФ на клеммы счетчика.

Рассел МакМахон
источник
19
Резистор с нулевым сопротивлением - это по существу кусок провода удобной формы.
Стивен Коллингс
2
Хороший и лаконичный ответ. Я считаю, что правильная терминология здесь - это «шунты» или «шунтирующие резисторы». Эти вещи - мои любимые места, в которые мой осциллограф вставляют, когда я пытаюсь понять, что происходит.
празинать
1
«... чьи пугающе быстрые скорости нужно видеть, чтобы поверить». - Ты не шутишь! (видео о вставке резисторов, а не ссылок, но эхх)
marcelm
1
@marcelm :-) - и вот «универсальная осевая вставка» Panasonic на работе. Я установил старт на 35 секунд, так как предыдущая часть менее последовательна. | Насколько я помню, специфичный для проводного соединения механизм вставки был быстрее. Он питал проволоку от катушки, придавал ей форму, резал, вставлял, зажимал и резал. || Здесь мы идем - вау вау аги - faaaaaast проволочной перемычки бывшего INSERTER
Рассел McMahon
46

Существует огромная разница между резистором 0 Ом и резистором 1 Ом: последний имеет бесконечно большее сопротивление :-).

0 Ω имеет различные использования:

  • выборочные связи. Вы можете создать варианты своей схемы, установив или не используя перемычку. Точно так же, как вы удалили бы соединение в вашей программе захвата схемы (= удалите перемычку) и установили соединение с другой точкой (= установили перемычку)
  • облегчить маршрутизацию. Пара перемычек на трассе может позволить вам использовать однослойную доску вместо двухслойной, что обойдется вам дороже. Для этого вы обычно будете использовать джамперы размера 0603 или 0805; 0402 слишком малы, чтобы преодолеть средний след.
  • предоставить текущую точку измерения. Во время разработки и тестирования вы можете установить шунтирующий резистор с низким сопротивлением для измерения тока, а для производства заменить его перемычкой с нулевым сопротивлением. Тогда вам не нужно обрезать следы, чтобы вставить шунтирующий резистор в цепь. Возможно , менее применимы, так как вы должны измерили ток до создания окончательной печатной платы, но и для очень низких токов расположения и PCB материал может иметь значение, а затем вы делаете хотите измерить на итоговой коллегии.
stevenvh
источник
12
Да, но где найти прецизионные резисторы 0 Ом? Я могу найти только 5% и 1%. Мне нужно больше точности, чем это ;-)
Олин Латроп
1
@ Олин - если сопротивление слишком низкое, вы можете продать их мощным вечным двигателям. Затем сядьте рядом с вашим телефоном и дождитесь звонка, который вы номинировали на премию . Или вы можете совершить «Ошибку своей жизни» и поместить с ней последовательно более высокий тип сопротивления.
Stevenvh
Да, я работаю над микроконтроллером, который запускает зарядный насос для питания самого себя. Большие клунки моторы с генераторами не будут работать, но микроконтроллеры становятся настолько эффективными. Пришло время заняться вечным движением машин высоких технологий!
Олин Латроп
4
Многие печатные платы имеют «необязательные» компоненты - разные конфигурации одного базового дизайна. Намного дешевле спроектировать и изготовить одну плату / схему печатной платы, а затем заполнить ее по-разному, чтобы получить различные конфигурации. Нулевые «перемычки» используются для необязательного подключения трасс, поэтому он все еще работает при отсутствии некоторых компонентов или установленных битов, которые контроллер может прочитать, чтобы узнать конфигурацию.
Брайан Уайт
@Olin Если ваш 0 Ом изготовлен из алюминия, вы можете помочь ему с примесью переохлажденного жидкого гелия.
Дубад
10

Я видел резисторы 0 Ом, используемые при калибровке / тестировании. Например, если вы устанавливаете на плату низкочастотный RC, но понимаете, что это не требуется, вы просто устанавливаете 0 Ом вместо любого резистора и оставляете конденсатор выключенным.

Такое избирательное построение схем снижения шума встречается довольно часто; если вы откроете какое-то относительно сложное аппаратное оборудование (например, приемник DTV), вы можете увидеть, что многие развязывающие конденсаторы не работают. Это потому, что они тестируют платы после изготовления, и если они слишком шумные после QA, они просто устанавливают больше конденсаторов в разных местах, пока они не пройдут. Некоторые чрезвычайно чувствительные измерительные приборы могут иметь совершенно уникальные схемы шумоподавления (как, конечно, настроено седым, бородатым мужчиной)

Также: Вы можете использовать их в качестве запаянного DIP-переключателя для выбора функций устройства.

penjuin
источник
3

Это в стороне от вопроса, но добавляет к тому, что Рассел сказал о резисторах с малым значением тока.

При использовании резисторов с очень низким значением для измерения тока путем генерирования напряжения, пропорционального этому току, необходимо учитывать сопротивление соединений с этими резисторами. Один из способов обойти это - сделать то, что называется «четырехпроводным» измерением. Вы управляете током через сенсорный резистор в обычном режиме, но измеряете напряжение дифференциально с помощью отдельных линий питания сразу через резистор. При правильном дифференциальном измерении это устраняет любые дополнительные падения напряжения, создаваемые этим током в сильноточных соединениях с резистором и от него.

Вот пример 4-х проводного измерения:

R1-R4 - это резисторы тока 100 мОм, которые в этом случае могут нести до 4 ампер. Система должна реагировать на эти токи с разрешением 1/4 мА на нижнем конце. Левые боковые соединения на самом деле заземлены и вскоре связаны слева от этого снимка. Несмотря на то, что большая часть пути заземления изолирована, представьте себе проблему нескольких усилителей, проходящих через три верхних резистора и пытающихся различить между 1/4 мА и 1/2 мА, протекающими через нижний. Эти усилители через верхние резисторы легко вызовут смещение заземления в нижней части, значительно превышающее падение напряжения, вызванное 1/4 мА на R4.

Решение - 4-х проводная измерительная техника. Обратите внимание на два провода, идущие от внутреннего соединения каждого резистора. Они идут к тому, что по сути являются дифференциальными усилителями, которые реагируют только на разницу напряжения между двумя проводами. Эти провода могут быть маленькими, так как они несут небольшой ток. Их цель - только сообщать о напряжении на дифференциальный усилитель.

Олин Латроп
источник
Почему причина в том, что трассы на нижнем слое имеют странные углы и не подходят как можно ближе к совпадающей трассе на верхнем слое, поскольку они будут идти к дифференциальному усилителю? Разве это не критично?
Абдулла Кахраман
2
@abdullah: В некоторых случаях это имеет значение, но в этом случае сигналы имеют очень низкий импеданс, и шумоподавление не является проблемой.
Олин Латроп
3

Самолеты должны быть связаны через одну точку. Размещение резистора 0 Ом между сетями, представляющими эти плоскости, помогает обеспечить соблюдение этого правила.

regomodo
источник
1
Эээ ... как резистор 0 Ом лучше здесь, чем трасса печатной платы между плоскостями ??
Стивенвх
1
Конечно, если вы собираетесь макет, это не нужно. Если вы передадите схемы, а дизайнер не обратит внимания, они могут сделать несколько следов. Это не лучше, это предотвращает ошибки.
regomodo
1
Вы имеете в виду, что это исправляет ошибки, а не предотвращает их. Для производства это не решение, хотя. Если в макете нет места для перемычки, вы не сможете его разместить: следы и медные заливки будут иметь сопротивление припою над ними; у тебя нет колодок. Конечно, вы можете добавлять положения перемычек повсюду на доске, но, во-первых, проще создать правильную конструкцию. Если вы можете подумать о необходимости перемычки между сетью A и B, то вы также можете подумать о прямом соединении, если это потребуется. Для одноразовой платы я бы припаял провод, чтобы исправить ошибку компоновки.
Стивенвх
2
Ну, это то, как мы делали это годами в приложениях Mil, и то, как меня учили предотвращать ошибки подрядчиков. У нас работает.
regomodo
-1

Проверено на собственном опыте. Что касается нулевого сопротивления, я физически обнаружил, что всякий раз, когда резистор с нулевым сопротивлением включается последовательно с нагрузкой, причем нагрузочный материал является полупроводниковым (светодиод, процессор и т. Д.), Тепло, рассеиваемое от нагрузки, будет немного уменьшаться, а резистор с нулевым сопротивлением фактически нагревается. резистор с нулевым сопротивлением разделяет часть тепла, генерируемого нагрузкой. Я не знаю, из какого материала сделан резистор с нулевым сопротивлением, я просто купил его где-то в магазине электроники и использую его. Я не нашел такого результата в Google. Однако процедура проверки моих выводов проста, просто используйте «тепловой сканер», чтобы сканировать оба светодиода с нулевым сопротивлением и без него, вы можете использовать тепловой сканер на картинке, похожий на пистолетный сканер. По моему собственному предположению, я думаю, что это как-то связано со свойствами материала. Вы можете вспомнить, ржавчина всегда выбирает цинк вместо железа, когда они соединены вместе; тепло выбирает материал резистора с нулевым сопротивлением для рассеивания тепла, а не светодиод, когда они соединены вместе, что-то в этом роде. Я думаю, никто этого не делает, поэтому я ничего не нашел в интернете, кто-то может использовать это в качестве исследования в университете, чтобы подготовить некоторые статьи.

Лим Ци Кханг
источник
Я нашел что-то на мощности резистора, и в действительности не было идеального нулевого ома, с этим незначительным омом, фактически убирающим внутреннее сопротивление нагрузки. Я предполагаю, что тепло, рассеиваемое от компонентов электроники, связано с сопротивлением или внутренним сопротивлением? Как различить R и Rinternal?
Лим Ци Кханг
2
Нет ничего загадочного в том, что ваши резисторы с нулевым сопротивлением нагреваются. Ответ прост: эти резисторы с нулевым сопротивлением не равны нулю. Они просто "очень близки к нулю" резисторы. Поскольку они имеют небольшое сопротивление, они расходуют немного энергии в виде тепла. Истинный резистор с нулевым сопротивлением был бы сверхпроводником.
JRE
1
Делать ответ о вещах, которые вы не понимаете, как обычно, очень бесполезно.
Гарри Свенссон
-2

Из моего опыта резистор 0 Ом предназначен для измерения тока или для подключения цифрового сигнала в зависимости от типа схемы, конечно. В цифровой схеме его можно использовать для определения того, какой сигнал является высоким или низким с помощью двунаправленного ШИМ

Byeelec
источник
1
Конечно, нет такого понятия, как реальный резистор с нулевым сопротивлением (по крайней мере, не тот, который работает при комнатной температуре). Таким образом, в действительности, деталь, обозначенная как нулевые, будет иметь какое-то неопределенное, очень маленькое сопротивление. Вы говорите, что разрабатываете схемы, которые полагаются на неопределенное значение сопротивления для измерения тока?
Соломон Слоу
Хм, если вас не волнует точное сопротивление, почему бы вместо этого не использовать зигзагообразный след на печатной плате? У него будут те же проблемы, что и у резистора 0 Ом (сопротивление зависит от температуры и зависит от платы), но это на один компонент меньше :)
Navin