Qual è l'uso di Zero Ohm & MiliOhm Resistor?

Sono nuovo nel design del PCB e ho notato che alcuni schemi utilizzano resistori 0Ω o 100mΩ. Qual è il loro scopo e perché dobbiamo usarli nel nostro design PCB?

Normalmente se desideriamo sondare quanta corrente sta assumendo il carico, mettiamo un pin jumper attraverso la traccia PCB (quindi misuriamo la corrente attraverso il pin usando un multimetro). L'aggiunta di resistori a questo scopo sembra sprecare un sacco di immobili PCB. È questo l'unico motivo per cui vengono posizionati resistori da 100mΩ (poiché I = V / 0.1Ω) invece di un ponticello?

In tal caso, ci sono delle considerazioni da prendere quando si posiziona un resistore di questo tipo in modo che non influisca sul segnale o sul comportamento del circuito?

I "resistori" Zero Ohm vengono spesso utilizzati come collegamenti su singole schede laterali perché possono essere posizionati da macchine per l'inserimento di componenti in grado di inserire resistori.

I produttori di schede unilaterali ad alto volume usano spesso una macchina per l'inserimento di collegamenti separati, le cui velocità spaventosamente elevate devono essere viste per essere credute.

Una resistenza da 1 Ohm è "solo un altro componente".
Può essere usato come un resistore di rilevamento corrente o per qualche altra funzione del circuito.

Se si utilizzano resistori per il rilevamento della corrente a fini di misurazione.

La peggiore caduta di tensione tra loro dovrebbe essere piccola rispetto alla tensione totale del circuito in modo da non influire sul funzionamento. ad es. se un circuito assorbe 1 amp e ha un'alimentazione di 5 V, una resistenza da 1ohm calerebbe di 1 Volt. Questo è il 20% della tensione totale del circuito e sarebbe eccessivo in tutti i casi del mondo reale.
Un resistore da 0,1 Ohm lascerebbe cadere 0,1 V a 1A = 2% dell'alimentazione e POTREBBE essere accettabile a seconda del circuito.
Una resistenza da 0,01 Ohm scenderà da 0,01 V a 1 A = 0,2% e sarebbe quasi sempre accettabile.

La resistenza da 0,1 Ohm scenderà 100 mV per Amp, quindi 1 mA produrrà 100 uV.
Molti DMM a basso costo hanno una gamma di 200 mV con una risoluzione ( ma non precisione ) di 0,1 mV = 100 uV, quindi possono leggere la corrente con una resistenza da 0,1 Ohm a una risoluzione di 1 mA . Allo stesso modo possono leggere la corrente con una resistenza da 0,01 Ohm a una risoluzione di 10 mA.

Il posizionamento dei resistori di rilevamento con un lato messo a terra consente una misurazione con riferimento a terra che può essere conveniente. La caduta di tensione non deve influire sul funzionamento del circuito.

A volte bypassando la resistenza di rilevamento con un condensatore - forse 10 uF o 100 uF a seconda del circuito, si ridurrà ulteriormente l'impatto sul circuito.

Laddove è presente un rumore ad alta frequenza, utilizzare un DMM o un altro misuratore per misurare la tensione in modo da calcolare la corrente e dare risultati negativi a causa del rumore che entra nel misuratore. In tal caso, utilizzare un resistore di rilevamento ad es. 0,1 Ohm, alimentare la tensione tramite un resistore serie 1k al misuratore e aggiungere un valore di 10 uF ai terminali del misuratore.

C'è una differenza enorme tra un resistore 0 Ω e un resistore 1 Ω: quest'ultimo ha una resistenza infinitamente più grande :-).

Lo 0 Ω ha diversi usi:

• connessioni selettive. Puoi creare varianti del tuo circuito posizionando o tralasciando il jumper. Proprio come faresti per eliminare una connessione nel tuo programma di acquisizione schematico (= rimuovi jumper) e stabilisci una connessione a un altro punto (= posiziona jumper)
• facilitare il routing. Un paio di jumper su tracce possono consentire di utilizzare una scheda a singolo strato anziché un doppio strato, il che ti costerebbe di più. In genere utilizzerai jumper di dimensioni 0603 o 0805 per questo; 0402 sono troppo piccoli per colmare una traccia media.
• fornire un punto di misurazione corrente. Durante lo sviluppo e il test è possibile posizionare un resistore shunt a bassa resistenza per misurare la corrente e per la produzione sostituirlo con un ponticello zero ohm. Quindi non è necessario tagliare le tracce per inserire la resistenza di shunt nel circuito. Probabilmente meno applicabile, dato che si dovrebbe aver misurato la corrente prima di creare il PCB finale, ma per i circuiti di corrente molto basse il materiale layout e PCB può materia, e quindi si fare voler misurare sul tabellone finale.

Ho visto resistori 0 ohm utilizzati nella calibrazione / test. Ad esempio, se metti un passa basso RC su una scheda ma ti rendi conto che non è necessario, metti solo 0 ohm invece di qualsiasi resistenza e lascia il condensatore spento.

Questa costruzione selettiva di circuiti di riduzione del rumore è abbastanza comune; se si apre hardware hardware relativamente complesso (ad esempio un ricevitore DTV), è possibile che vengano lasciati molti condensatori di disaccoppiamento. Questo perché testano le schede dopo la produzione e se sono troppo rumorose dopo il controllo qualità, mettono semplicemente più condensatori in punti diversi fino a quando non passano. Alcuni dispositivi di strumentazione estremamente sensibili possono avere circuiti di denoising assolutamente unici (come sintonizzati da un uomo dai capelli grigi, con la barba ovviamente)

Inoltre: è possibile utilizzarli come una sorta di DIP switch saldato per selezionare le funzionalità di un dispositivo.

Questo è un lato rispetto alla domanda, ma si aggiunge a ciò che Russell ha detto sui resistori di rilevamento della corrente di basso valore.

Quando si utilizzano resistori di valore molto basso per misurare la corrente generando una tensione proporzionale a quella corrente, è necessario considerare la resistenza delle connessioni a tali resistori. Un modo per aggirare questo è quello di fare quella che viene chiamata una misurazione a "4 fili". Passi la corrente attraverso il resistore di rilevamento normalmente, ma misuri la tensione in modo differenziale con linee di alimentazione separate immediatamente attraverso il resistore. Con un'adeguata misurazione differenziale, questo annulla qualsiasi ulteriore caduta di tensione creata da quella corrente nelle connessioni ad alta corrente da e verso la resistenza.

Ecco un esempio di una misura a 4 fili:

R1-R4 sono resistori di rilevamento della corrente da 100 mΩ che possono trasportare fino a 4 A in questo caso. Il sistema deve reagire a queste correnti con una risoluzione di 1/4 mA nella fascia bassa. Le connessioni sul lato sinistro sono tutte effettivamente messe a terra e sono legate tra loro poco a sinistra di questa istantanea. Anche se la maggior parte del percorso di terra è isolata, immagina il problema di più amplificatori che attraversano i tre resistori principali e provano a distinguere tra 1/4 mA e 1/2 mA che fluiscono attraverso quello inferiore. Quegli amplificatori attraverso i resistori superiori causeranno facilmente un offset di terra in quello inferiore ben più grande della caduta di tensione causata da 1/4 mA attraverso R4.

La soluzione è la tecnica di misurazione a 4 fili. Notare i due fili provenienti dalla connessione interna di ciascun resistore. Questi vanno a quelli che sono essenzialmente amplificatori differenziali che rispondono solo alla differenza della tensione tra i due fili. Quei fili possono essere piccoli poiché portano poca corrente. Il loro scopo è solo quello di segnalare la tensione all'amplificatore diff.

Gli aerei devono essere collegati tramite un singolo punto. Posizionare un resistore 0Ω tra le reti che rappresentano quegli aerei aiuta a far rispettare la regola.

Provato con la mia esperienza. Per resistenza zero, ho scoperto fisicamente che ogni volta che mettendo una resistenza a zero ohm in serie con il carico, per cui il materiale di carico è un semiconduttore (LED, processore, ecc.), Il calore dissipato dal carico si ridurrà leggermente e la resistenza a zero ohm diventerà effettivamente più calda , quel resistore zero ohm sta condividendo parte del calore generato dal carico. Non so che il resistore zero ohm sia fatto di quale materiale, l'ho appena acquistato da qualche parte nel negozio di elettronica e lo uso. Non ho trovato tale risultato in Google. Tuttavia, la procedura per convalidare la mia scoperta è semplice, basta usare lo "scanner termico" per scansionare entrambi i LED con e senza resistenza a zero ohm, si può google scanner termico in foto, tipo di pistola allo stesso modo dello scanner. Secondo la mia stessa ipotesi, penso che ci sia qualcosa a che fare con le proprietà materiali. Puoi ricordare, la ruggine sceglie sempre lo zinco anziché il ferro quando sono collegati insieme; il calore sceglie il materiale di resistenza zero ohm per dissipare il calore invece di scegliere il LED quando sono collegati insieme, qualcosa del genere. Immagino che nessuno lo stia facendo, quindi non ho trovato nulla su Internet, qualcuno può usarlo come ricerca all'università per produrre alcuni documenti.

Dalla mia esperienza, la resistenza da 0 ohm è per il rilevamento della corrente o per il collegamento di un segnale digitale a seconda del tipo di circuito ovviamente. Nel circuito digitale può essere utilizzato per identificare quale segnale è alto o basso da un PWM bidirezionale