在電路設(shè)計中,我們常常會在部分模塊的信號鏈路之間,增加一個串聯(lián)電阻,從幾o(hù)hm~幾kohm不等,這篇文章給新手小白圖文并茂地講解一下。
1、串聯(lián)端接,抑制反射
在高速信號電路中,當(dāng)信號在傳輸線傳播時,感受到的瞬時阻抗發(fā)生變化就會導(dǎo)致反射,進(jìn)而帶來過沖、振鈴、回溝等一系列現(xiàn)象。
比如,在UFS/eMMC的單端時鐘信號設(shè)計當(dāng)中,我們通常需要對傳輸線做50omh的阻抗控制。但由于host在設(shè)計時,通常存在一個內(nèi)阻R1,此時就需要我們靠近host pin串聯(lián)一個幾十ohm電阻R2,使R1+R2=50ohm,即我們常說的串聯(lián)端接。以此來抑制信號反射。
如下圖ADS仿真所示:
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2、ESD/EOS防護(hù)
電阻的限流、分壓作用,是大家最耳熟能詳?shù)牧恕k娮柚写?lián)電阻進(jìn)行ESD/EOS防護(hù),就是利用的電阻這個最基本的性能。當(dāng)信號受到ESD/EOS干擾后,電阻可以分?jǐn)偟粢欢ǖ哪芰浚瑥亩Wo(hù)了后級IC。
但是通常需要搭配TVS管來用更加保險,避免較大的能量直接燒毀電阻。如下圖所示,TVS可以將大多數(shù)能量吸收,串聯(lián)的電阻則錦上添花。
電阻值的選擇,可以根據(jù)信號速率、過流需求來選擇:幾十ohm~幾kohm不等。
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3、濾波
在一些敏感信號或電源中,比如音頻信號。通常會串聯(lián)電阻和電容搭配形成RC濾波,用于抑制網(wǎng)絡(luò)上的噪聲。在某些場景中,還可以將電阻替換成同封裝的電感或磁珠,以獲得更好的頻率選擇和過流特性。
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4、方便調(diào)試
幾乎在所有的設(shè)計當(dāng)中,都能見到大量串聯(lián)0ohm的"冗余"設(shè)計,說到底就是為了方便調(diào)試和兼容設(shè)計。
如下圖的三個例子:在關(guān)鍵電源中串聯(lián)0ohm電阻,方便對電流/效率的精確測量;在一些功能切換的場景,也可以預(yù)留0ohm,方便回板后調(diào)試;在一些敏感電路或時鐘電路中,也可以預(yù)留0ohm電阻,預(yù)留濾波調(diào)試手段。
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總結(jié)一下,信號鏈路中串聯(lián)電阻主要用途基本就是上述4種: 串聯(lián)端接、抑制反射; ESD/EOS防護(hù); 濾波; 方便調(diào)試。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:電路中的串聯(lián)電阻都有哪些作用?
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