在電路設(shè)計(jì)中,我們常常會(huì)在部分模塊的信號(hào)鏈路之間,增加一個(gè)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(hào)電路中,當(dāng)信號(hào)在傳輸線傳播時(shí),感受到的瞬時(shí)阻抗發(fā)生變化就會(huì)導(dǎo)致反射,進(jìn)而帶來(lái)過(guò)沖、振鈴、回溝等一系列現(xiàn)象。比如,在UFS/eMMC的單端時(shí)鐘信號(hào)設(shè)計(jì)當(dāng)中,我們通常需要對(duì)傳輸線做50omh的阻抗控制。但由于host在設(shè)計(jì)時(shí),通常存在一個(gè)內(nèi)阻R1,此時(shí)就需要我們靠近host pin串聯(lián)一個(gè)幾十ohm電阻R2,使R1+R2=50ohm,即我們常說(shuō)的串聯(lián)端接。以此來(lái)抑制信號(hào)反射。如下圖ADS仿真所示:
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?。電阻中串?lián)電阻進(jìn)行ESD/EOS防護(hù),就是利用的電阻這個(gè)最基本的性能。當(dāng)信號(hào)受到ESD/EOS干擾后,電阻可以分?jǐn)偟粢欢ǖ哪芰?,從而保護(hù)了后級(jí)IC。但是通常需要搭配TVS管來(lái)用更加保險(xiǎn),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(hào)速率、過(guò)流需求來(lái)選擇:幾十ohm~幾kohm不等。
3、濾波在一些敏感信號(hào)或電源中,比如音頻信號(hào)。通常會(huì)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(chǎng)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(guò)流特性。
4、方便調(diào)試幾乎在所有的設(shè)計(jì)當(dāng)中,都能見到大量串聯(lián)0ohm的"冗余"設(shè)計(jì),說(shuō)到底就是為了方便調(diào)試和兼容設(shè)計(jì)。如下圖的三個(gè)例子:在關(guān)鍵電源中串聯(lián)0ohm電阻,方便對(duì)電流/效率的精確測(cè)量;在一些功能切換的場(chǎng)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(shí)鐘電路中,也可以預(yù)留0ohm電阻,預(yù)留濾波調(diào)試手段。
總結(jié)一下,信號(hào)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。
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