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一文搞懂電阻在電路中的n種用處

硬件花園 ? 來源:硬件花園 ? 作者:硬件花園 ? 2023-10-18 08:36 ? 次閱讀

電阻作為常見的電子元器件,一文搞懂在電路中的n中作用。

1. 串聯分壓

DC-DC的反饋電阻,串聯分壓后給芯片內部的誤差放大器做運算,控制輸出電壓的大小,以達到穩定輸出的目的。反饋電阻在Layout的時候需靠近芯片放置(盡量讓藍色線最短,以保證最小的寄生參數),電壓采樣走線(第二張Layout的藍色線)需要避開功率環路(高dv/dt和高di/dt環路,防止被干擾)。

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在大壓差的情況下使用LDO,可以用電阻串聯分壓,降低LDO的發熱量,此應用需要注意電阻的額定功率,以及電阻的取值大小。

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分壓后給單片機ADC做采集(原電壓范圍大于單片機ADC采集范圍),例如:采集3.7V鋰電池電壓(最大4.2V)。必要時可以加一級電壓跟隨器減小該分壓電路的輸出阻抗,和達到更強的驅動能力。

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NTC電阻(負溫度系數電阻,溫度上升電阻值減小)測量溫度,需要用分壓電阻將分壓后的值交給單片機采集,單片機再通過所采集到的電壓反推NTC電阻的電阻值,然后再根據NTC電阻的電阻值去計算所測得的溫度。

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2. 并聯分流

用在電阻功率不夠用,并聯分攤功率,例如上面所說的給LDO分攤功率。也可以并聯改變電阻阻值,例如手頭沒有500Ω的電阻,可以用兩個1kΩ的電阻并聯。再或者如下圖通過控制MOS管的導通或截止通過電阻的并聯來動態控制反饋電阻的大小,以控制輸出電壓。

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3. 電流采樣

在一些使用場景需要監控電路的電流情況,例如電機控制板(檢測電機是否堵轉,如果堵轉電流會增大),或者恒流源的反饋和一些恒流驅動電路也需要采樣電阻,當電流流過采樣電阻時,電阻上會產生壓降,然后再通過單片機或者一些處理芯片,運算放大器或者比較器等,對采樣到的電壓做處理或者計算電路上流過的電流。

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4. RC濾波

可以通過RC濾波電路衰減一些干擾信號和外界的干擾噪聲。電源端口和信號端口都可以使用,例如下圖的T-CARD供電端口(需要注意電阻的大小,太大了會影響到負載電壓)。

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5. 阻抗匹配

例如一些USB,或者時鐘線等,需要串聯電阻阻抗匹配以確保信號完整性。

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6. 上下拉電阻

一些開漏OD門/開集OC門輸出的應用中需要加上拉電阻,比如一些比較器的輸出是開漏輸出,此種情況需要加上拉電阻。

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IIC的輸出也是開漏輸出,此種情況也需要加上拉電阻。

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一些信號線上也加上拉或者下拉電阻,以增加信號的抗干擾能力,雖然大多數單片機內置了上拉電阻或者下拉電阻,但是芯片內部的上下拉電阻往往很大,屬于弱上拉,弱下拉(50k或更大),推薦還是外部加一個上拉或下拉電阻(4.7kΩ或者10kΩ),例如下圖的串口加上拉可以抗干擾(對于串口而言,低電平為起始位)。

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7. ESD防護

芯片的IO加個電阻,對ESD有好處,電阻會吸收掉一部分能量,可以較好的保護芯片IO。

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8. 限流

如下圖,三極管的基極電阻,以及蜂鳴器的串聯電阻,均為限流作用。

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9. 電容放電

比如下面的阻容降壓,電容上的并聯電阻就是為了當負載斷開以后為降壓電容提供放電回路,一般安規有要求,在拔掉電源以后,電壓要在一定時間內衰減到多少,就是靠這個泄流電阻。(圖來自公眾號:矜辰所致)

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10. RC吸收電路

消除振鈴,衰減高頻噪聲,在開關電源中通常加在開關節點對GND。

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審核編輯 黃宇

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