Je suis nouveau dans la conception de PCB et jai remarqué que certains schémas utilisent des résistances de 0Ω ou 100mΩ. Quel est leur but et pourquoi avons-nous besoin de les utiliser dans la conception de notre PCB?
Normalement, si nous voulons sonder la quantité de courant prise par la charge, nous mettons une broche de cavalier sur la trace du PCB (puis mesurons courant à travers la broche à laide dun multimètre). Lajout de résistances à cette fin semble gaspiller beaucoup despace sur les PCB. Est-ce la seule raison pour laquelle des résistances de 100 mΩ sont placées (puisque I = V / 0,1Ω) au lieu dune broche de cavalier?
Si tel est le cas, y a-t-il une considération que nous devrions prendre en plaçant une telle résistance mΩ sur la carte afin quelle naffecte pas le signal ou le comportement du circuit?
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- La résistance 10R pourrait avoir toutes sortes de fonctions; sans (même une partie de) un schéma, elle est impossible à dire ‘. Elle pourrait être pour mesurer le courant en interne sur la carte (auquel cas une haute précision sera spécifiée). Cela pourrait être une pièce requise sur la fiche technique dune autre pièce. Cela pourrait faire partie dun diviseur de résistance. Il pourrait être connecté à un ampli-op pour contrôler le gain.
- Nous sommes un court-circuit de Borg. La résistance est futile (si elle est inférieure à un ohm).
- @Dan – Vous voulez dire this
Answer
Des » résistances « zéro Ohm sont fréquemment utilisées comme liens sur des panneaux latéraux simples car ils peuvent être placés par des machines dinsertion de composants qui peuvent insérer des résistances.
Singl à haut volume Les fabricants de panneaux latéraux utilisent souvent une machine dinsertion de maillons distincte – dont les vitesses effroyablement rapides doivent être vues pour être crues.
Une résistance de 1 Ohm est « juste un autre composant ».
Elle peut être utilisée comme résistance de détection de courant ou pour une autre fonction du circuit.
Si vous utilisez des résistances pour la détection de courant à des fins de mesure.
Pire cas la chute de tension entre eux doit être faible par rapport à la tension totale du circuit afin quils naffectent pas le fonctionnement. Par exemple, si un circuit consomme 1 ampère et a une alimentation de 5 V, une résistance de 1 ohm chuterait de 1 Volt. Cela représente 20% de la tension totale du circuit et serait excessif dans pratiquement tous les cas du monde réel.
Une résistance de 0,1 Ohm chuterait 0,1 V à 1 A = 2% de lalimentation et PEUT être acceptable selon le circuit.
A 0,01 La résistance ohmique chutera de 0,01 V à 1 A = 0,2% et serait presque toujours acceptable.
La résistance de 0,1 ohm chutera de 100 mV par ampère, donc 1 mA produira 100 uV.
De nombreux multimètres numériques à faible coût ont une plage de 200 mV avec une résolution ( mais pas de précision ) de 0,1 mV = 100 uV, afin quils puissent lire le courant dans une résistance de 0,1 Ohm à 1 mA résolution. De même, ils peuvent lire le courant dans une résistance de 0,01 Ohm à une résolution de 10 mA.
Placer les résistances de détection avec un côté mis à la terre permet une mesure référencée à la terre, ce qui peut être pratique. La chute de tension ne doit pas affecter le fonctionnement du circuit.
Parfois, contourner la résistance de détection avec un condensateur – peut-être 10 uF ou 100 uF selon le circuit, réduira davantage limpact sur le circuit.
Là où un bruit à haute fréquence est présent, lutilisation dun multimètre numérique ou dun autre compteur pour mesurer la tension afin de calculer le courant donnera de mauvais résultats en raison du bruit entrant dans le compteur. Dans un tel cas, utilisez une résistance de détection de 0,1 Ohm par exemple, alimentez la tension via une résistance série de 1k au compteur et ajoutez par exemple 10 uF aux bornes du compteur.
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- Une résistance de zéro ohm est essentiellement un morceau de fil de forme pratique.
- Réponse agréable et concise. Je crois que la terminologie appropriée ici est » shunts » ou » résistances shunt « . Ces choses sont mes endroits préférés où jutilise mon oscilloscope lorsque je tente de comprendre ce qui se passe.
- » … dont les vitesses effroyablement rapides doivent être vu comme cru. » – Vous ‘ nêtes pas Je plaisante! (la vidéo est dinsertion de résistance plutôt que de liens mais hein)
- @marcelm 🙂 – et voici un Panasonic » inséreuse axiale universelle » au travail. Jai mis le début à 35 secondes car la partie précédente est moins cohérente. | Je me souviens que linséreuse spécifique aux liaisons filaires était à nouveau plus rapide. Il alimentait le fil dune bobine, le formait, le coupait, linsérait, le resserrait et le coupait.|| On y va – wow agh wow – faaaaaast wire link ancien inséreur
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Il ya « une énorme différence entre une résistance 0 Ω et une résistance 1 Ω résistance: cette dernière a une résistance infiniment plus grande :-).
Le 0 Ω a des usages différents:
- connexions sélectives. Vous pouvez créer des variantes de votre circuit en plaçant ou en laissant de côté le cavalier. Tout comme vous supprimeriez une connexion dans votre programme de capture de schémas (= enlevez le cavalier) et établissez une connexion à un autre point (= placez le cavalier)
- faciliter le routage. Quelques cavaliers au-dessus des traces peuvent vous permettre d’utiliser une carte simple couche au lieu d’une double couche, ce qui vous coûterait plus cher. Vous utiliserez généralement 0603 ou Cavaliers de taille 0805 pour cela; 0402 sont trop petits pour combler une trace moyenne.
- fournissent un point de mesure actuel. Pendant le développement et les tests, vous pouvez placer une résistance shunt à faible résistance pour mesurer le courant et, pour la production, la remplacer par un cavalier de zéro ohm. Ensuite, vous navez pas à couper les traces pour insérer la résistance shunt dans le circuit. Probablement moins applicable, car vous auriez dû mesurer le courant avant de créer le PCB final, mais pour les circuits à très faible courant, la disposition et le matériau du PCB peuvent avoir de limportance, et alors vous voulez mesurer sur le tableau final.
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- Oui, mais où Je trouve des résistances de précision 0 Ohm? Je ne trouve que 5% et 1%. Jai besoin de plus de précision que cela 😉
- @Olin – si la résistance est trop faible, vous pouvez les vendre pour alimenter des mobiles perpétuels . Ensuite, allez vous asseoir près de votre téléphone pour attendre lappel que vous ‘ nominé pour Le prix . Ou vous pouvez faire lerreur de votre vie et de votre place un type de résistance plus élevé en série avec lui.
- Ouais, je ‘ travaille sur un microcontrôleur qui fait fonctionner une pompe de charge pour s’alimenter. Gros moteurs klunky avec générateurs ne fonctionne pas ‘, mais les microcontrôleurs sont g etting si efficace maintenant. Il est temps ‘ de prendre des machines à mouvement perpétuel de haute technologie!
- De nombreuses cartes PCB ont » facultatif » composants – différentes configurations de la même conception de base. Il ‘ est beaucoup moins cher de concevoir et de fabriquer une seule carte PCB / configuration, puis de la peupler différemment pour obtenir les différentes configurations. Les cavaliers Zero-ohm » » sont utilisés pour éventuellement connecter des traces afin que cela fonctionne toujours en labsence de certains composants ou définir des bits que le contrôleur peut lire pour connaître la configuration.
- @Olin Si votre 0 Ohm est en aluminium, vous pouvez laider avec un trait dhélium liquide surfondu.
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Jai vu des résistances de 0 ohm utilisées dans létalonnage / les tests. Par exemple, si vous mettez un passe-bas RC sur une carte mais que vous vous rendez compte que ce nest pas nécessaire, il vous suffit de mettre un 0 ohm au lieu de nimporte quelle résistance et de laisser le condensateur éteint.
Ce bâtiment sélectif de réduction du bruit est assez courant; si vous ouvrez un matériel de base relativement complexe (récepteur DTV par exemple), vous constaterez peut-être que de nombreux condensateurs de découplage sont laissés de côté. Cest parce quils testent les cartes après la fabrication, et si trop bruyant après QA, ils mettent juste plus de condensateurs à différents endroits jusquà ce que ça passe. Certains appareils dinstrumentation extrêmement sensibles peuvent avoir un circuit de débruitage complètement unique (comme réglé par un homme barbu aux cheveux gris bien sûr)
Aussi: vous pouvez les utiliser comme une sorte de commutateur DIP soudé pour sélectionner les fonctionnalités dun appareil.
Réponse
Ceci est un aparté par rapport à la question, mais ajoute à ce que Russell a dit à propos des résistances de détection de courant de faible valeur.
Lors de lutilisation de très faibles ue résistances pour mesurer le courant en générant une tension proportionnelle à ce courant, vous devez tenir compte de la résistance des connexions à ces résistances. Une façon de contourner ce problème est de faire ce que lon appelle une mesure «4 fils». Vous faites passer le courant à travers la résistance de détection normalement, mais mesurez la tension de manière différentielle avec des lignes dalimentation séparées immédiatement à travers la résistance. Avec une mesure différentielle appropriée, cela annule toute chute de tension supplémentaire créée par ce courant dans les connexions à courant élevé vers et depuis la résistance.
Voici un exemple de mesure à 4 fils:
R1-R4 sont des résistances de détection de courant de 100 m Ω pouvant supporter jusquà 4 ampères dans ce cas. Le système doit réagir à ces courants à une résolution de 1/4 mA à lextrémité inférieure. Les connexions du côté gauche sont toutes mises à la terre et sont reliées ensemble brièvement à gauche de cet instantané.Même si la majeure partie du chemin de terre est isolée, imaginez le problème de plusieurs amplis passant par les trois résistances supérieures et essayant de faire la distinction entre 1/4 mA et 1/2 mA passant par celui du bas. Ces ampères à travers les résistances supérieures entraîneront facilement un décalage de masse en bas bien plus grand que la chute de tension causée par 1/4 mA à travers R4.
La solution est la technique de mesure à 4 fils. Notez les deux fils provenant de la connexion interne de chaque résistance. Celles-ci vont à des amplificateurs essentiellement différentiels qui ne répondent quà la différence de tension entre les deux fils. Ces fils peuvent être petits car ils transportent peu de courant. Leur objectif est uniquement de rapporter la tension à lampli de diff.
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- Pourquoi les traces sur la couche inférieure ont des angles étranges et ne pas aller aussi près que possible de la trace correspondante sur la couche supérieure, car ils iront à un amplificateur différentiel? Nest-ce pas tellement critique?
- @abdullah: Dans certains cas, cela aurait de limportance, mais dans ce cas, les signaux sont de très faible impédance et le captage du bruit nest pas ‘ votre problème.
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Les avions doivent être connectés via un seul point. Placer une résistance de 0Ω entre les réseaux représentant ces plans aide à appliquer la règle.
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- Euh .. comment une résistance de 0 ohm est-elle meilleure ici que une trace PCB entre les plans ??
- Bien sûr, si vous allez le mettre en page ‘ nest pas nécessaire. Si vous transmettez des schémas et que le concepteur ‘ ne fait pas attention, ils peuvent faire plusieurs traces. Cela ‘ nest pas mieux, cela empêche les erreurs.
- Vous voulez dire que cela corrige les erreurs, et non empêche leur. Pour la production, ce nest cependant pas une solution. Si la mise en page ne fournit pas ‘ un emplacement pour le cavalier que vous navez pas ‘ placer: les traces et les coulées de cuivre auront soudure résister sur eux; vous navez pas de coussinets. Bien sûr, vous pouvez ajouter des positions de cavalier partout sur la carte, mais IMO il est ‘ plus facile de la concevoir correctement en premier lieu. Si vous pensez avoir besoin dun cavalier entre les réseaux A et B, vous pouvez également penser à établir la connexion directement si nécessaire. Pour un PCB unique, je souderais un fil pour corriger une erreur de mise en page.
- Eh bien, cest comme ça que nous ‘ le faisons depuis des années dans les applications Mil et la façon dont on ma appris à éviter les dégâts des entrepreneurs. Fonctionne pour nous.
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Daprès mon expérience, la résistance de 0 ohms sert à détecter le courant ou à connecter un appareil numérique signal en fonction du type de circuit bien sûr. Dans le circuit numérique, il peut être utilisé pour identifier quel signal est haut ou bas par un PWM bidirectionnel
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- Bien sûr, il ny a rien de tel en tant que résistance réelle de zéro Ohm (du moins, pas celle qui fonctionne à température ambiante.) Donc, en réalité, une partie étiquetée comme zéro Ohms aura une très petite résistance non spécifiée. Vous ‘ dites que vous concevez des circuits qui reposent sur une valeur de résistance non spécifiée pour détecter le courant?
- Hmm si vous ne ‘ t vous souciez de la résistance exacte, pourquoi ne pas utiliser une trace en zigzag sur le PCB à la place? Elle ‘ aura les mêmes problèmes qu’une résistance de 0 ohm (la résistance dépend de la température et varie d’une carte à l’autre) mais ‘ est un moins component 🙂
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Prouvé par ma propre expérience. Pour une résistance nulle, jai trouvé physiquement que chaque fois que vous mettez une résistance de zéro ohm en série avec la charge, le matériau de la charge étant un semi-conducteur (LED, processeur, etc.), la chaleur dissipée de la charge diminuera légèrement et la résistance de zéro ohm deviendra en fait plus chaude. , cette résistance de zéro ohm partage une partie de la chaleur générée par la charge. Je ne sais pas si la résistance de zéro ohm est faite de quel matériau, je viens de lacheter quelque part dans un magasin délectronique et de lutiliser. Je nai trouvé aucun résultat dans Google. Cependant, la procédure pour valider ma conclusion est simple, il suffit dutiliser le « scanner thermique » pour scanner les LED avec et sans résistance de zéro ohm, vous pouvez rechercher un scanner thermique en image, une sorte de scanner de pistolet. Selon ma propre hypothèse, je pense quil y a quelque chose à voir avec les propriétés des matériaux. Pouvez-vous vous rappeler, la rouille choisit toujours le zinc au lieu du fer quand ils sont reliés entre eux; la chaleur choisit le matériau de résistance zéro ohm pour dissiper la chaleur au lieu de choisir la LED quand ils sont connectés ensemble, quelque chose comme ça. Je suppose que personne ne fait cela, donc je nai rien trouvé sur Internet, quelquun peut utiliser cela comme une recherche à luniversité pour produire des articles.
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- Jai trouvé quelque chose sur la puissance de la résistance, et en réalité pas de zéro ohm parfait, avec cet ohm négligeable qui enlève la résistance interne de la charge . Je suppose que la chaleur dissipée par les composants électroniques est liée à la résistance ou à la résistance interne? Comment différencier R et Rinternal?
- Il ny a ‘ aucun mystère sur votre » zéro ohm » les résistances chauffent. La réponse est simple: ces résistances de zéro ohm ne sont ‘ pas vraiment de zéro ohms. Ce ne sont que des résistances » très proches de zéro ohm « . Comme ils ont une faible résistance, ils gaspillent un peu dénergie sous forme de chaleur. Une vraie résistance » zéro ohm » serait un supraconducteur.
- Répondre à des choses que vous navez pas ‘ t comprendre est comme dhabitude, très infructueux.