การใช้ Zero Ohm & MiliOhm Resistor คืออะไร?

ฉันยังใหม่กับการออกแบบ PCB และฉันสังเกตเห็นว่าแผนงานบางตัวใช้ตัวต้านทาน 0 หรือ100mΩ วัตถุประสงค์ของพวกเขาคืออะไรและทำไมเราต้องใช้มันในการออกแบบ PCB ของเรา

โดยปกติหากเราต้องการตรวจสอบว่ากระแสโหลดมากแค่ไหนเราก็ใส่จัมเปอร์พินข้ามการติดตาม PCB (จากนั้นวัดกระแสข้ามพินโดยใช้มัลติมิเตอร์) การเพิ่มตัวต้านทานสำหรับจุดประสงค์นี้ดูเหมือนว่ามันจะเป็นการสิ้นเปลือง PCB อสังหาริมทรัพย์จำนวนมาก นี่เป็นเหตุผลเดียวที่ทำให้ตัวต้านทาน100mΩถูกวาง (ตั้งแต่ I = V / 0.1Ω) แทนที่จะเป็นจัมเปอร์พินหรือไม่?

ถ้าเป็นเช่นนั้นมีการพิจารณาใด ๆ ที่เราควรทำเมื่อวางตัวต้านทานmΩบนบอร์ดดังนั้นมันจะไม่ส่งผลกระทบต่อสัญญาณหรือพฤติกรรมของวงจร?

"ตัวต้านทาน" Zero Ohm มักจะใช้เป็นลิงค์ในบอร์ดด้านเดียวเพราะสามารถใส่โดยเครื่องใส่ชิ้นส่วนที่สามารถใส่ตัวต้านทานได้

ผู้ผลิตบอร์ดด้านเดียวที่มีปริมาณมากมักจะใช้เครื่องสอดลิงค์แยกต่างหากซึ่งต้องเชื่อว่าความเร็วที่รวดเร็วอย่างน่ากลัว

ตัวต้านทาน 1 โอห์มคือ "องค์ประกอบอื่น"
มันอาจจะใช้เป็นตัวต้านทานความรู้สึกในปัจจุบันหรือฟังก์ชั่นวงจรอื่น ๆ

หากใช้ตัวต้านทานสำหรับการตรวจจับกระแสไฟเพื่อการวัด

แรงดันไฟตกที่แย่ที่สุดในกรณีนั้นควรมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าวงจรรวมเพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่อการทำงาน เช่นถ้าวงจรดึง 1 แอมป์และมีแหล่งจ่ายไฟ 5V แล้วตัวต้านทาน 1ohm จะลดลง 1 โวลต์ นี่คือแรงดันไฟฟ้าวงจรรวม 20% และจะมากเกินไปในทุกกรณีในโลกแห่งความเป็นจริง
ตัวต้านทาน 0.1 โอห์มจะลดลง 0.1 V ที่ 1A = 2% ของแหล่งจ่ายและอาจยอมรับได้ขึ้นอยู่กับวงจร
ตัวต้านทาน 0.01 โอห์มจะลดลง 0.01V ที่ 1A = 0.2% และจะยอมรับได้เกือบทุกครั้ง

ตัวต้านทาน 0.1 โอห์มจะลดลง 100 mV ต่อแอมป์ดังนั้น 1 mA จะสร้าง 100 ยูวี
DMM ที่มีต้นทุนต่ำจำนวนมากมีช่วง 200 mV ที่มีความละเอียด ( แต่ไม่ถูกต้อง ) ที่ 0.1 mV = 100 uV ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถอ่านกระแสในตัวต้านทาน 0.1 Ohm ถึงความละเอียด 1 mA ในทำนองเดียวกันพวกเขาสามารถอ่านกระแสในตัวต้านทาน 0.01 โอห์มที่ความละเอียด 10 mA

การวางตัวต้านทานความรู้สึกที่มีการต่อลงดินเพียงด้านเดียวช่วยให้สามารถทำการวัดแบบอ้างอิงพื้นได้ซึ่งอาจจะสะดวก แรงดันไฟฟ้าตกจะต้องไม่ส่งผลต่อการทำงานของวงจร

บางครั้งการข้ามตัวต้านทานความรู้สึกกับตัวเก็บประจุ - บางที 10 ยูเอฟหรือ 100 ยูเอฟขึ้นอยู่กับวงจรจะลดผลกระทบต่อวงจร

ในที่ที่มีสัญญาณรบกวนความถี่สูงใช้ DMM หรือมิเตอร์อื่น ๆ เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าเพื่อที่จะคำนวณกระแสไฟฟ้าจะให้ผลลัพธ์ที่ไม่ดีต่อเสียงที่เข้าสู่มิเตอร์ ในกรณีเช่นนี้ให้ใช้ตัวต้านทานความรู้สึกเช่น 0.1 โอห์มให้ป้อนแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานซีรีย์ 1k ไปยังเครื่องวัดและเพิ่ม 10 ยูเอฟเอฟในขั้วของเครื่องวัด

มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างตัวต้านทาน 0 and และตัวต้านทาน 1:: ตัวหลังมีความต้านทานที่ใหญ่กว่ามาก :-)

0 Ωมีการใช้งานที่แตกต่างกัน:

• การเชื่อมต่อที่เลือก คุณสามารถสร้างวงจรของคุณโดยการวางหรือปล่อยจัมเปอร์ เช่นเดียวกับที่คุณจะลบการเชื่อมต่อในโปรแกรมจับภาพวงจร (= ลบจัมเปอร์) และทำการเชื่อมต่อไปยังจุดที่แตกต่าง (= จัมเปอร์สถานที่)
• อำนวยความสะดวกในการกำหนดเส้นทาง จัมเปอร์สองสามตัวบนร่องรอยอาจอนุญาตให้คุณใช้บอร์ดเลเยอร์เดียวแทนเลเยอร์คู่ซึ่งจะทำให้คุณเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น โดยทั่วไปคุณจะใช้จัมเปอร์ขนาด 0603 หรือ 0805 สำหรับสิ่งนี้ 0402 น้อยเกินไปที่จะเชื่อมการติดตามโดยเฉลี่ย
• ให้จุดการวัดปัจจุบัน ในระหว่างการพัฒนาและการทดสอบคุณสามารถวางตัวต้านทาน shunt ความต้านทานต่ำเพื่อวัดกระแสและสำหรับการผลิตจะแทนที่ด้วยจัมเปอร์โอห์ม จากนั้นคุณไม่ต้องตัดร่องรอยเพื่อใส่ตัวต้านทาน shunt ในวงจร อาจจะน้อยกว่าที่ใช้บังคับตั้งแต่ที่คุณควรจะได้วัดในปัจจุบันก่อนที่จะสร้าง PCB สุดท้าย แต่สำหรับวงจรต่ำมากในปัจจุบันรูปแบบและ PCB วัสดุที่อาจมีความสำคัญและจากนั้นคุณไม่ต้องการที่จะวัดบนกระดานสุดท้าย

ฉันเห็นตัวต้านทาน 0 โอห์มที่ใช้ในการสอบเทียบ / ทดสอบ ตัวอย่างเช่นถ้าคุณวาง RC lowpass บนบอร์ด แต่รู้ว่าไม่จำเป็นคุณเพียงแค่ใส่ 0 โอห์มแทนตัวต้านทานใด ๆ แล้วปล่อยให้ตัวเก็บประจุปิด

สิ่งก่อสร้างที่เลือกสรรมาของวงจรลดเสียงดังเป็นเรื่องปกติ หากคุณเปิดฮาร์ดแวร์สินค้าโภคภัณฑ์ที่ค่อนข้างซับซ้อน (เช่นตัวรับ DTV) คุณอาจเห็นว่าตัวเก็บประจุแยกจำนวนมากถูกปล่อยทิ้งไว้ นี่เป็นเพราะพวกเขาทดสอบบอร์ดหลังการผลิตและถ้าพวกเขามีเสียงดังเกินไปหลังจาก QA พวกเขาเพียงแค่ใส่ตัวเก็บประจุเพิ่มเติมในที่ต่าง ๆ จนกว่ามันจะผ่าน อุปกรณ์เครื่องมือวัดที่มีความไวสูงบางอย่างสามารถมีวงจรแยกคลื่นเสียงที่เป็นเอกลักษณ์อย่างสมบูรณ์ (ตามที่ได้รับการปรับแต่งโดยคนที่มีผมสีเทาเครา

นอกจากนี้: คุณสามารถใช้พวกมันเป็นสวิตช์ DIP ชนิดบัดกรีลงเพื่อเลือกคุณสมบัติสำหรับอุปกรณ์

สิ่งนี้เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับคำถาม แต่เพิ่มสิ่งที่รัสเซลพูดเกี่ยวกับตัวต้านทานการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่มีมูลค่าต่ำ

เมื่อใช้ตัวต้านทานค่าที่ต่ำมากเพื่อวัดกระแสโดยการสร้างแรงดันตามสัดส่วนของกระแสนั้นคุณต้องพิจารณาความต้านทานของการเชื่อมต่อกับตัวต้านทานเหล่านั้น วิธีหนึ่งในการหลีกเลี่ยงปัญหานี้คือการทำสิ่งที่เรียกว่าการวัดแบบ "4 wire" คุณเรียกใช้ปัจจุบันผ่านตัวต้านทานแบบใช้ความรู้สึกตามปกติ แต่วัดแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันด้วยเส้นป้อนแยกต่างหากที่ตรงข้ามตัวต้านทาน ด้วยการวัดค่าที่เหมาะสมนี่จะเป็นการยกเลิกแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมใด ๆ ที่สร้างขึ้นโดยกระแสนั้นในการเชื่อมต่อกระแสสูงเข้าและออกจากตัวต้านทาน

นี่คือตัวอย่างของการวัดเส้นลวด 4 เส้น:

R1-R4 เป็นตัวต้านทานแบบรับรู้กระแส 100 mΩที่สามารถพกพาได้มากถึง 4 แอมป์ในกรณีนี้ ระบบจำเป็นต้องตอบสนองต่อกระแสเหล่านี้ที่ความละเอียด 1/4 mA ที่ระดับต่ำสุด การเชื่อมต่อทางด้านซ้ายนั้นจริง ๆ แล้วเชื่อมติดกันทางด้านซ้ายของภาพรวมนี้ในไม่ช้า แม้ว่าเส้นทางภาคพื้นดินส่วนใหญ่จะถูกแยกออกมา แต่ลองจินตนาการถึงปัญหาของแอมป์หลายตัวที่วิ่งผ่านตัวต้านทานสามตัวแรกและพยายามแยกแยะระหว่าง 1/4 mA และ 1/2 mA ที่ไหลผ่านด้านล่าง แอมป์เหล่านั้นที่ผ่านตัวต้านทานชั้นนำจะทำให้เกิดการชดเชยพื้นดินที่ด้านล่างที่มีขนาดใหญ่กว่าแรงดันไฟฟ้าตกที่เกิดจาก 1/4 mA เมื่อเทียบกับ R4

การแก้ปัญหาคือเทคนิคการวัด 4 สาย สังเกตสายสองเส้นที่มาจากการเชื่อมต่อภายในของตัวต้านทานแต่ละตัว พวกมันจะไปที่แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลที่ตอบสนองต่อความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายไฟ สายเหล่านั้นอาจมีขนาดเล็กเนื่องจากมีกระแสไฟฟ้าเล็กน้อย วัตถุประสงค์ของพวกเขาคือเพื่อรายงานแรงดันไฟฟ้าไปยังแอมป์ diff เท่านั้น

เครื่องบินจะต้องเชื่อมต่อผ่านจุดเดียว การวางตัวต้านทาน0Ωระหว่างอวนที่เป็นตัวแทนของระนาบเหล่านั้นช่วยในการบังคับใช้กฎ

พิสูจน์ด้วยประสบการณ์ของตัวเอง สำหรับความต้านทานแบบศูนย์ฉันพบว่าเมื่อใดก็ตามที่วางตัวต้านทานศูนย์โอห์มเป็นชุดพร้อมกับโหลดโดยวัสดุโหลดคือเซมิคอนดักเตอร์ (LED, โปรเซสเซอร์ ฯลฯ ) ความร้อนที่กระจายออกจากโหลดจะลดลงเล็กน้อยและตัวต้านทานศูนย์โอห์มจะร้อนขึ้น ตัวต้านทานศูนย์โอห์มกำลังแบ่งส่วนของความร้อนที่เกิดจากการโหลด ฉันไม่รู้ว่าตัวต้านทานศูนย์โอห์มทำมาจากวัสดุอะไรฉันเพิ่งซื้อมันที่ไหนสักแห่งในร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าและใช้มัน ฉันไม่พบผลลัพธ์ดังกล่าวใน google อย่างไรก็ตามขั้นตอนในการตรวจสอบการค้นหาของฉันนั้นง่ายเพียงแค่ใช้ "ตัวตรวจจับความร้อน" เพื่อสแกนทั้ง LED ที่มีและไม่มีตัวต้านทานโอห์มคุณอาจใช้เครื่องมือสแกนความร้อนในภาพชนิดของปืนสแกนเหมือนกัน ตามสมมติฐานของฉันเองฉันคิดว่ามีบางอย่างเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัสดุ คุณจำได้ไหม การเกิดสนิมมักเลือกสังกะสีแทนเหล็กเมื่อเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ความร้อนเลือกวัสดุตัวต้านทานเป็นศูนย์โอห์มเพื่อกระจายความร้อนแทนการเลือก LED เมื่อพวกเขาเชื่อมต่อกันสิ่งที่ต้องการ ฉันเดาว่าไม่มีใครทำสิ่งนี้ดังนั้นฉันจึงไม่พบอะไรบนอินเทอร์เน็ตใครบางคนสามารถใช้สิ่งนี้เป็นงานวิจัยในมหาวิทยาลัยเพื่อผลิตเอกสาร

จากประสบการณ์ของฉันตัวต้านทาน 0 โอห์มใช้สำหรับการตรวจจับกระแสไฟฟ้าหรือการเชื่อมต่อสัญญาณดิจิตอลขึ้นอยู่กับประเภทของวงจร ในวงจรดิจิตอลสามารถใช้เพื่อระบุสัญญาณที่สูงหรือต่ำโดย PWM สองทิศทาง