充電機(jī)電路設(shè)計(jì)：上/下拉電阻、串聯(lián)匹配/0Ω電阻、電容應(yīng)用
2017-7-17 9:50:38??????點(diǎn)擊：
(一)上拉電阻與下拉電阻的應(yīng)用
一、定義：
1、上拉就是將不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻嵌位在高電平！電阻同時(shí)起限流作用！下拉同理
2、上拉是對(duì)充電機(jī)器件注入電流，下拉是充電機(jī)輸出電流
3、弱強(qiáng)只是上拉電阻的阻值不同，沒有什么嚴(yán)格區(qū)分
4、對(duì)于非集電極（或漏極）開路充電機(jī)輸出型充電機(jī)充電電路（如普通門充電機(jī)充電電路）提升電流和充電機(jī)充電電壓的能力是有限的，上拉電阻的功能主要是為集電極開路充電機(jī)輸出型充電機(jī)充電電路充電機(jī)輸出電流通道
二、拉電阻作用：
1、一般作單鍵觸發(fā)使用時(shí)，如果IC本身沒有內(nèi)接電阻，為了使單鍵維持在不被觸發(fā)的狀態(tài)或是觸發(fā)后回到原狀態(tài)，必須在IC外部另接一電阻。
2、數(shù)字充電機(jī)充電電路有三種狀態(tài)：高電平、低電平、和高阻狀態(tài)，有些應(yīng)用場(chǎng)合不希望出現(xiàn)高阻狀態(tài)，可以通過上拉電阻或下拉電阻的方式使處于穩(wěn)定狀態(tài)，具體視設(shè)計(jì)要求而定！
3、一般說的是I/O端口，有的可以設(shè)置，有的不可以設(shè)置，有的是內(nèi)置，有的是需要外接，I/O端口的充電機(jī)輸出類似與一個(gè)三極管的C，當(dāng)C接通過一個(gè)電阻和充電電源連接在一起的時(shí)候，該電阻成為上C拉電阻，也就是說，如果該端口正常時(shí)為高電平，C通過一個(gè)電阻和地連接在一起的時(shí)候，該電阻稱為下拉電阻，使該端口平時(shí)為低電平，其作用主要是確保某端口常態(tài)時(shí)有確定電平：用法示例：當(dāng)一個(gè)接有上拉電阻的端口設(shè)為輸入狀態(tài)時(shí)，他的常態(tài)就為高電平，用于檢測(cè)低電平的輸入。
4、上拉電阻是用來解決總線驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)提供電流的。一般說法是拉電流，下拉電阻是用來吸收電流的，也就是我們通常所說的灌電流。
5、接電阻就是為了防止輸入端懸空。
6、減弱外部電流對(duì)芯片產(chǎn)生的干擾。
7、保護(hù)cmos內(nèi)的保護(hù)二極管，一般電流不大于10mA。
8、通過上拉或下拉來增加或減小驅(qū)動(dòng)電流。
9、改變電平的電位，常用在TTL-CMOS匹配。
10、在引腳懸空時(shí)有確定的狀態(tài)。
11、增加高電平充電機(jī)輸出時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力。
12、為OC門提供電流。
三、上拉電阻應(yīng)用原則：
1、當(dāng)TTL充電機(jī)充電電路驅(qū)動(dòng)COMS充電機(jī)充電電路時(shí)，若TTL充電機(jī)充電電路充電機(jī)輸出的高電平低于COMS充電機(jī)充電電路的最低高電平（一般為3.5V），這時(shí)就需要在TTL的充電機(jī)輸出端接上拉電阻，以提高充電機(jī)輸出高電平值。注：此時(shí)上拉電阻連接的充電機(jī)充電電壓值應(yīng)不低于CMOS充電機(jī)充電電路的最低高充電機(jī)充電電壓，同時(shí)又要考慮TTL充電機(jī)充電電路方電流（如某端口最大輸入或充電機(jī)輸出電流）的影響。
2、OC門充電機(jī)充電電路必須加上拉電阻，才能使用。
3、為加大充電機(jī)輸出引腳的驅(qū)動(dòng)能力，有的單片機(jī)管腳上也常使用上拉電阻。
4、在COMS芯片上，為了防止靜電造成損壞，不用的管腳不能懸空，一般接上拉電阻產(chǎn)生降低輸入阻抗， 提供泄荷通路。
5、芯片的管腳加上拉電阻來提高充電機(jī)輸出電平，從而提高芯片輸入信號(hào)的噪聲容限增強(qiáng)抗干擾能力。
6、提高總線的抗電磁干擾能力，管腳懸空就比較容易接受外界的電磁干擾。
7、長線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。
8、在數(shù)字充電機(jī)充電電路中不用的輸入腳都要接固定電平，通過1k電阻接高電平或接地。
四、上拉電阻阻值選擇原則:
1、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當(dāng)足夠大；電阻大，電流小。
2、從確保足夠的驅(qū)動(dòng)電流考慮應(yīng)當(dāng)足夠??；電阻小，電流大。
3、對(duì)于高速充電機(jī)充電電路，過大的上拉電阻可能邊沿變平緩。
綜合考慮以上三點(diǎn),通常在1k到10k之間選取。對(duì)下拉電阻也有類似道理。
對(duì)上拉電阻和下拉電阻的選擇應(yīng)結(jié)合開關(guān)管特性和下級(jí)充電機(jī)充電電路的輸入特性進(jìn)行設(shè)定，主要需要考慮以下幾個(gè)因素：
1、驅(qū)動(dòng)能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般地說，上拉電阻越小，驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)，但功耗越大，設(shè)計(jì)是應(yīng)注意兩者之間的均衡。
2、下級(jí)充電機(jī)充電電路的驅(qū)動(dòng)需求。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)充電機(jī)輸出高電平時(shí)，開關(guān)管斷開，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級(jí)充電機(jī)充電電路提供足夠的電流。
3、高低電平的設(shè)定。不同充電機(jī)充電電路的高低電平的門檻電平會(huì)有不同，電阻應(yīng)適當(dāng)設(shè)定以確保能充電機(jī)輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當(dāng)充電機(jī)輸出低電平時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通，上拉電阻和開關(guān)管導(dǎo)通電阻分壓值應(yīng)確保在零電平門檻之下。
4、頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開關(guān)管漏源級(jí)之間的充電機(jī)電容和下級(jí)充電機(jī)充電電路之間的輸入充電機(jī)電容會(huì)形成RC延遲，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設(shè)定應(yīng)考慮充電機(jī)充電電路在這方面的需求。
在集成充電機(jī)充電電路中， 吸電流、拉電流充電機(jī)輸出和灌電流充電機(jī)輸出是一個(gè)很重要的概念。
拉電流：拉即泄，主動(dòng)充電機(jī)輸出電流，是從充電機(jī)輸出口充電機(jī)輸出電流。
灌電流：灌即充，被動(dòng)輸入電流，是從充電機(jī)輸出端口流入
吸電流：吸則是主動(dòng)吸入電流，是從輸入端口流入
吸電流和灌電流就是從芯片外充電機(jī)充電電路通過引腳流入芯片內(nèi)的電流，區(qū)別在于吸收電流是主動(dòng)，從芯片輸入端流入的叫吸收電流。灌入電流是被動(dòng)的，從充電機(jī)輸出端流入叫灌入電流。
拉電流是數(shù)字充電機(jī)充電電路充電機(jī)輸出高電平給負(fù)載提供的充電機(jī)輸出電流，灌電流時(shí)充電機(jī)輸出低電平是外部給數(shù)字充電機(jī)充電電路的輸入電流，它們實(shí)際就是輸入、充電機(jī)輸出電流能力。
吸收電流是對(duì)輸入端（輸入端吸入）而言的；而拉電流（充電機(jī)輸出端流出）和灌電流（充電機(jī)輸出端被灌入）是相對(duì)充電機(jī)輸出端而言的。
（二）：充電機(jī)串聯(lián)匹配電阻的應(yīng)用
在充電機(jī)充電電路設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要使用匹配電阻，如閉路電視同軸電纜、時(shí)鐘數(shù)據(jù)線等，如果阻抗不匹配會(huì)有什么不良后果呢？如果不匹配，則會(huì)形成反射，能量傳遞 不過去，降低效率；會(huì)在傳輸線上形成駐波（簡(jiǎn)單的理解，就是有些地方信號(hào)強(qiáng)，有些地方信號(hào)弱），導(dǎo)致傳輸線的有效功率容量降低；功率發(fā)射不出去，甚至?xí)p 壞發(fā)射設(shè)備。
關(guān)于充電機(jī)串聯(lián)匹配電阻其作用：
1、概述：
高速信號(hào)線中才考慮使用這樣的電阻，低頻情況下，一般是直接連接。這個(gè)電阻有兩個(gè)作用：
①阻抗匹配：因?yàn)樾盘?hào)源的阻抗很低，跟信號(hào)線之間阻抗不匹配，串上一個(gè)電阻后，可改善匹配情況，以減少反射，避免振蕩等。
②減少信號(hào)邊沿的陡峭程度：可以減少信號(hào)邊沿的陡峭程度，從而減少高頻噪聲以及過沖等。因?yàn)槌潆姍C(jī)串聯(lián)的電阻，跟信號(hào)線的分布充電機(jī)電容以及負(fù)載的輸入充電機(jī)電容等形成一個(gè) RC 充電機(jī)充電電路，這樣就會(huì)降低信號(hào)邊沿的陡峭程度大家知道，如果一個(gè)信號(hào)的邊沿非常陡峭，含有大量的高頻成分，將會(huì)輻射干擾，另外，也容易產(chǎn)生過沖。
2、 詳述（阻抗匹配）
阻抗匹配是指信號(hào)源或者傳輸線跟負(fù)載之間的一種合適的搭配方式。
阻抗匹配分為低頻和高頻兩種情況討論。
我們先從直流充電機(jī)充電電壓源驅(qū)動(dòng)一個(gè)負(fù)載入手，由于實(shí)際的充電機(jī)充電電壓源，總是有內(nèi)阻的，我們可以把一個(gè)實(shí)際充電機(jī)充電電壓源，等效成一個(gè)理想的充電機(jī)充電電壓源跟一個(gè)電阻r充電機(jī)串聯(lián)的模型。假設(shè)負(fù)載電阻為R，充電電源電動(dòng)勢(shì)為U，內(nèi)阻為r，那么我們可以計(jì)算出流過電阻R的電流為： I=U/(R+r)
可以看出，負(fù)載電阻R越小，則充電機(jī)輸出電流越大。
負(fù)載R上的充電機(jī)充電電壓為：Uo=IR=U/[1+(r/R)]
負(fù)載電阻R越大，則充電機(jī)輸出充電機(jī)充電電壓Uo越高。
再來計(jì)算一下電阻R消耗的功率為：
P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2R×r+r2)=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]=U2/{[(R-r)2/R]+4×r}
對(duì)于一個(gè)給定的信號(hào)源，其內(nèi)阻r是固定的，而負(fù)載電阻R則是由我們來選擇的注意式中[(R-r)2/R]，當(dāng)R=r時(shí)，[(R-r)2/R]可取得最小值0，這時(shí)負(fù)載電阻R上可獲得最大充電機(jī)輸出功率Pmax=U2/(4×r)即，當(dāng)負(fù)載電阻跟信號(hào)源內(nèi)阻相等時(shí)，負(fù)載可獲得最大充電機(jī)輸出功率，這就是我們常說的阻抗匹配之一。對(duì)于純電阻充電機(jī)充電電路，此結(jié)論同樣適用于低頻充電機(jī)充電電路及高頻充電機(jī)充電電路。當(dāng)交流充電機(jī)充電電路中含有容性或感性阻抗時(shí)，結(jié)論有所改變，就是需要信號(hào)源與負(fù)載阻抗的的實(shí)部相 等，虛部互為相反數(shù)，這叫做共扼匹配。
匹配電阻下低頻充電機(jī)充電電路與高頻充電機(jī)充電電路的比較：
①、在低頻充電機(jī)充電電路中，我們一般不考慮傳輸線的匹配問題，只考慮信號(hào)源跟負(fù)載之間的情況，因?yàn)榈皖l信號(hào)的波長相對(duì)于傳輸線來說很長，傳輸線可以看成是“短線”，反射可以不考慮（可以這么理解：因?yàn)榫€短，即使反射回來，跟原信號(hào)還是一樣的）。
從以上分析我們可以得出結(jié)論：如果我們需要充電機(jī)輸出電流大，則選擇小的負(fù)載R；如果我們需要充電機(jī)輸出充電機(jī)充電電壓大，則選擇大的負(fù)載R；如果我們需要充電機(jī)輸出功率最大，則選擇跟信號(hào)源內(nèi)阻匹配的電阻R。
注：有時(shí)阻抗不匹配還有另外一層意思，例如一些儀器充電機(jī)輸出端是在特定的負(fù)載條件下設(shè)計(jì)的，如果負(fù)載條件改變了，則可能達(dá)不到原來的性能，這時(shí)我們也會(huì)叫做阻抗失配。
②、在高頻充電機(jī)充電電路中，我們還必須考慮反射的問題。當(dāng)信號(hào)的頻率很高時(shí)，則信號(hào)的波長就很短，當(dāng)波長短得跟傳輸線長度可以比擬時(shí)，反射信號(hào)疊加在原信號(hào)上將會(huì)改變?cè)盘?hào)的形狀。如果傳輸線的特征阻抗跟負(fù)載阻抗不相等（即不匹配）時(shí)，在負(fù)載端就會(huì)產(chǎn)生反射。
為什么阻抗不匹配時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射以及特征阻抗的求解方法，牽涉到二階偏微分方程的求解，在這里我們不細(xì)說了，有興趣的可參看電磁場(chǎng)與微波方面書籍中的傳輸線理 論傳輸線的特征阻抗（也叫做特性阻抗）是由傳輸線的結(jié)構(gòu)以及材料決定的，而與傳輸線的長度，以及信號(hào)的幅度、頻率等均無關(guān)。
例如，常用的閉路電視同軸電纜特性阻抗為75Ω，而一些射頻設(shè)備上則常用特征阻抗為50Ω的同軸電纜。另外還有一種常見的傳輸線是特性阻抗為300Ω的扁平平行線， 這在農(nóng)村使用的電視天線架上比較常見，用來做八木天線的饋線因?yàn)殡娨暀C(jī)的射頻輸入端輸入阻抗為75Ω，所以300Ω的饋線將與其不能匹配實(shí)際中是如何解決 這個(gè)問題的呢？不知道大家有沒有留意到，電視機(jī)的附件中，有一個(gè)300Ω到75Ω的阻抗轉(zhuǎn)換器（一個(gè)塑料封裝的，一端有一個(gè)圓形的插頭的那個(gè)東東，大概有 兩個(gè)大拇指那么大）它里面其實(shí)就是一個(gè)傳輸線變壓器，將300Ω的阻抗，變換成75Ω的，這樣就可以匹配起來了。這里需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，特性阻抗跟我們通常理解的電阻不是一個(gè)概念，它與傳輸線的長度無關(guān)，也不能通過使用歐姆表來測(cè)量為了不產(chǎn)生反射，負(fù)載阻抗跟傳輸線的特征阻抗應(yīng)該相等，這就是傳輸線的阻抗 匹配。如果是充電機(jī)充電電路板上的高速信號(hào)線與負(fù)載阻抗不匹配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生震蕩，輻射干擾等。
當(dāng)阻抗不匹配時(shí)，有哪些辦法讓它匹配呢？
①、可以考慮使用變壓器來做阻抗轉(zhuǎn)換，就像上面所說的電視機(jī)中的那個(gè)例子那樣。
②、可以考慮使用充電機(jī)串聯(lián)/并聯(lián)充電機(jī)電容或電感的辦法，這在調(diào)試射頻充電機(jī)充電電路時(shí)常使用。
③、可以考慮使用充電機(jī)串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法，一些驅(qū)動(dòng)器的阻抗比較低，可以充電機(jī)串聯(lián)一個(gè)合適的電阻來跟傳輸線匹配，例如高速信號(hào)線，有時(shí)會(huì)充電機(jī)串聯(lián)一個(gè)幾十歐的電阻。而一 些接收器的輸入阻抗則比較高，可以使用并聯(lián)電阻的方法，來跟傳輸線匹配，例如，485總線接收器，常在數(shù)據(jù)線終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。
為了幫助大家理解阻抗不匹配時(shí)的反射問題，我來舉兩個(gè)例子：假設(shè)你在練習(xí)拳擊——打沙包如果是一個(gè)重量合適的、硬度合適的沙包，你打上去會(huì)感覺很舒服但是，如果哪一天我把沙包做了手腳，例如，里面換成了鐵沙，你還是用以前的力打上去，你的手可能就會(huì)受不了了——這就是負(fù)載過重的情況，會(huì)產(chǎn)生很大的反彈力相 反，如果我把里面換成了很輕很輕的東西，你一出拳，則可能會(huì)撲空，手也可能會(huì)受不了——這就是負(fù)載過輕的情況。
另一個(gè)例子，不知道大家有沒有過這樣的經(jīng)歷：就是看不清樓梯時(shí)上/下樓梯，當(dāng)你以為還有樓梯時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)“負(fù)載不匹配”這樣的感覺了當(dāng)然，也許這樣的例子不太恰當(dāng)，但我們可以拿它來理解負(fù)載不匹配時(shí)的反射情況
附：淺談四層板和33歐電阻
選用四層板不僅是充電電源和地的問題，高速數(shù)字充電機(jī)充電電路對(duì)走線的阻抗有要求，二層板不好控制阻抗。33歐電阻一般加在驅(qū)動(dòng)器端，也是起阻抗匹配作用的；布線時(shí)要先布數(shù)據(jù)地址線，和需要保證的高速線。
在高頻的時(shí)候，充電機(jī)PCB板上的走線都要看成傳輸線。傳輸線有其特征阻抗，學(xué)過傳輸線理論的都知道，當(dāng)傳輸線上某處出現(xiàn)阻抗突變(不匹配)時(shí)，信號(hào)通過就會(huì)發(fā)生 反射，反射對(duì)原信號(hào)造成干擾，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)影響充電機(jī)充電電路的正常工作采用四層板時(shí)，通常外層走信號(hào)線，中間兩層分別為充電電源和地平面，這樣一方面隔離了兩個(gè)信號(hào)層， 更重要的是外層的走線與它們所靠近的平面形成稱為“微帶”(microstrip) 的傳輸線，它的阻抗比較固定，而且可以計(jì)算。對(duì)于兩層板就比較難以做到這樣。這種傳輸線阻抗主要與走線的寬度、到參考平面的距離、敷銅的厚度以及介電材料 的特性有關(guān)，有許多現(xiàn)成的公式和程序可供計(jì)算。
33歐電阻通常串連放在驅(qū)動(dòng)的一端(其實(shí)不一定33歐，從幾歐到五、六十歐都有，視充電機(jī)充電電路具體情況) ，其作用是與發(fā)送器的充電機(jī)輸出阻抗串連后與走線的阻抗匹配，使反射回來(假設(shè)解收端阻抗沒有匹配)的信號(hào)不會(huì)再次反射回去(吸收掉)，這樣接收端的信號(hào)就不會(huì)受到影響。接收端也可以作匹配，例如采用電阻并聯(lián)，但在數(shù)字系統(tǒng)比較少用，因?yàn)楸容^麻煩，而且 很多時(shí)候是一發(fā)多收，如地址總線，不如源端匹配易做。
注：這里所說的高頻，不一定是時(shí)鐘頻率很高的充電機(jī)充電電路，是不是高頻不止看頻率，更重要是看信號(hào)的上升下降時(shí)間。通?？梢杂蒙仙?或下降)時(shí)間估計(jì)充電機(jī)充電電路的頻率，一般取上升時(shí)間倒數(shù)的一半，比如如果上升時(shí)間是1ns，那么它的倒數(shù)是1000MHz，也就是說在設(shè)計(jì)充電機(jī)充電電路是要按500MHz的頻帶來考慮。有時(shí)候要故意減慢邊緣時(shí)間，許多高速IC其驅(qū)動(dòng)器的充電機(jī)輸出斜率是可調(diào)的。
（三）：0歐姆電阻、磁珠、電感的應(yīng)用
一、0歐姆電阻
充電機(jī)充電電路設(shè)計(jì)中常見到0歐的電阻，大家往往會(huì)很迷惑：既然是0歐的電阻，那就是導(dǎo)線，為何要裝上它呢？還有這樣的電阻市場(chǎng)上有賣嗎？其實(shí)0歐的電阻還是蠻有用的。大概有以下幾個(gè)功能，其最重要且經(jīng)常用的功能是：
重點(diǎn)介紹：模擬地和數(shù)字地單點(diǎn)接地
只要是地，最終都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在壓差，容易積累電荷，造成靜電。地是參考0電位，所有充電機(jī)充電電壓都是參考地得出的，地的標(biāo)準(zhǔn)要一致，故各種地應(yīng)短接在一起。人們認(rèn)為大地能夠吸收所有電荷，始終維持穩(wěn)定，是最終的地參考點(diǎn)。雖然有些板子沒有接大地，但發(fā)電廠是接大地的，板子上的充電電源最終還是會(huì)返回發(fā)電廠入地。如果把模擬地和數(shù)字地大面積直接相連，會(huì)導(dǎo)致互相干擾。不短接又不妥，理由如上有四種方法解決此問題：
①、用磁珠連接；
②、用充電機(jī)電容連接；
③、用電感連接；
④、用0歐姆電阻連接?！?/span>
區(qū)別：
①、磁珠的等效充電機(jī)充電電路相當(dāng)于帶阻限波器，只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用，使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率，以便選用適當(dāng)型號(hào)。對(duì)于頻率不確定或無法預(yù)知的情況，磁珠不合。
②、充電機(jī)電容隔直通交，造成浮地。
③、電感體積大，雜散參數(shù)多，不穩(wěn)定。
④、0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。
0 歐姆電阻的其它作用
①、在充電機(jī)充電電路中沒有任何功能，只是在充電機(jī)PCB上為了調(diào)試方便或兼容設(shè)計(jì)等原因。
②、可以做跳線用，如果某段線路不用，直接不貼該電阻即可（不影響外觀）。
③、在匹配充電機(jī)充電電路參數(shù)不確定的時(shí)候，以0歐姆代替，實(shí)際調(diào)試的時(shí)候，確定參數(shù)，再以具體數(shù)值的元件代替。
④、測(cè)某部分充電機(jī)充電電路的耗電流的時(shí)候，可以去掉0ohm電阻，接上電流表，這樣方便測(cè)耗電流。、
⑤、布線時(shí)，如果實(shí)在布不過去了，也可以加一個(gè)0歐的電阻、
⑥、在高頻信號(hào)下，充當(dāng)電感或充電機(jī)電容。（與外部充電機(jī)充電電路特性有關(guān)）電感用，主要是解決EMC問題。如地與地，充電電源和IC、Pin間、
⑦、單點(diǎn)接地（指保護(hù)接地、工作接地、直流接地在設(shè)備上相互分開,各自成為獨(dú)立系統(tǒng)。）、
⑧、熔絲作用、
⑨、跨接時(shí)用于電流回路
當(dāng)分割電地平面后，造成信號(hào)最短回流路徑斷裂，此時(shí)，信號(hào)回路不得不繞道，形成很大的環(huán)路面積，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響就變強(qiáng)了，容易干擾/被干擾。在分割區(qū)上跨接0歐電阻，可以提供較短的回流路徑，減小干擾?！?/span>
⑩、配置充電機(jī)充電電路
一般，產(chǎn)品上不要出現(xiàn)跳線和撥碼開關(guān)。有時(shí)用戶會(huì)亂動(dòng)設(shè)置，易引起誤會(huì)，為了減少維護(hù)費(fèi)用，應(yīng)用0歐電阻代替跳線等焊在板子上?？罩锰€在高頻時(shí)相當(dāng)于天線，用貼片電阻效果好。
⑾、其他用途
布線時(shí)跨線、調(diào)試/測(cè)試用、臨時(shí)取代其他貼片充電機(jī)器件、作為溫度補(bǔ)償充電機(jī)器件，更多時(shí)候是出于EMC對(duì)策的需要。另外，0歐姆電阻比過孔的寄生電感小，而且過孔還會(huì)影響地平面（因?yàn)橐诳祝€有就是不同尺寸0歐電阻允許通過電流不同，一般0603的1A，0805、的2A，所以不同電流會(huì)選用不同尺寸的。還有就是為磁珠、電感等預(yù)留位置時(shí)，得根據(jù)磁珠、電感的大小還做封裝，所以0603、0805等不同尺寸的都有了。
附：1歐姆電阻的作用
1歐姆電阻在充電機(jī)充電電路中經(jīng)常是用來測(cè)試的,比如,需要測(cè)一個(gè)充電機(jī)充電電路中的電流時(shí),我們可以在該充電機(jī)充電電路中串一個(gè)1歐姆電阻,測(cè)量其兩端的充電機(jī)充電電壓即是該充電機(jī)充電電路的電流(I=U/R,因?yàn)镽=1,所以測(cè)出的充電機(jī)充電電壓值即是電流值)。
二、磁珠：
磁珠專用于抑制信信號(hào)線、充電電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，象一些RF充電機(jī)充電電路，PLL，振蕩充電機(jī)充電電路，含超高頻存儲(chǔ)器充電機(jī)充電電路（DDR，SDRAM，RAMBUS等）都需要在充電電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩充電機(jī)充電電路，中低頻的濾波充電機(jī)充電電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHZ。、磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，等效于電阻和電感充電機(jī)串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。
磁珠的功能：主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（充電機(jī)充電電路）中的RF噪聲，RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信號(hào)，而射頻RF能量卻是無用的電磁干擾沿著線路傳輸和輻射（EMI）。要消除這些不需要的信號(hào)能量，使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色（衰減器），該充電機(jī)器件允許直流信號(hào)通過，而濾除交流信號(hào)。通常高頻信號(hào)為30MHz以上，然而，低頻信號(hào)也會(huì)受到片式磁珠的影響。
磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，它等效于電阻和電感充電機(jī)串聯(lián)，但電阻值和電感值都隨頻率變化。、它比普通的電感有更好的高頻濾波特性，在高頻時(shí)呈現(xiàn)阻性，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗，從而提高調(diào)頻濾波效果。
作為充電電源濾波，可以使用電感。磁珠的充電機(jī)充電電路符號(hào)就是電感但是型號(hào)上可以看出使用的是磁珠在充電機(jī)充電電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同罷了。
注：磁珠的單位是歐姆，而不是亨利，這一點(diǎn)要特別注意。
三、電感
電感是閉合回路的一種屬性。當(dāng)線圈通過電流后，在線圈中形成磁場(chǎng)感應(yīng)，感應(yīng)磁場(chǎng)又會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。這種電流與線圈的相互作用關(guān)系稱為電的感抗，也就是電感，單位是“亨利（H）”。
注：關(guān)于電感只在此簡(jiǎn)要介紹，此內(nèi)容會(huì)在后文中體現(xiàn)。
磁珠和電感的區(qū)別
電感是儲(chǔ)能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）充電機(jī)器件。電感多用于充電電源濾波回路，側(cè)重于抑止傳導(dǎo)性干擾；磁珠多用于信號(hào)回路，主要用于EMI方面。磁珠用來吸收超高頻信號(hào)，象一些RF充電機(jī)充電電路，PLL，振蕩充電機(jī)充電電路，含超高頻存儲(chǔ)器充電機(jī)充電電路（DDR，SDRAM，RAMBUS等）都需要在充電電源輸入部分加磁珠，而電感是一種儲(chǔ)能元件，用在LC振蕩充電機(jī)充電電路、中低頻的濾波充電機(jī)充電電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHz。在充電機(jī)充電電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同罷了。
（四）：充電機(jī)電容的應(yīng)用
注：主要用于充電電源濾波、信號(hào)濾波、信號(hào)耦合、諧振、濾波、補(bǔ)償、充放電、儲(chǔ)能、隔直流等充電機(jī)充電電路中。以下介紹基于充電機(jī)電容常用功能，詳細(xì)介紹各功能應(yīng)用。
充電機(jī)電容特性：通交流阻直流，通高頻阻低頻！
充電機(jī)電容在大家平時(shí)的充電機(jī)充電電路設(shè)計(jì)中是不可缺少的，但是很多的人都會(huì)進(jìn)入一個(gè)充電機(jī)電容使用的誤區(qū)，就是充電機(jī)電容的容值越大越好，濾波效果越好。其實(shí)并不是這樣的，簡(jiǎn)單的說，就是大容值充電機(jī)電容濾低頻噪聲，小容值充電機(jī)電容濾高頻噪聲。
電 容的工作的實(shí)質(zhì)是充電和放電的過程。以充電機(jī)電容不存儲(chǔ)任何電量為初始狀態(tài)，大容值的充電機(jī)電容在充電機(jī)充電電路中達(dá)到與充電機(jī)充電電路中的充電機(jī)充電電壓平衡需要充入的電荷量就要多，就需要更長的 時(shí)間，低頻噪聲能夠滿足其時(shí)間上的要求，但如果放在高頻率噪聲的充電機(jī)充電電路中，頻率高，大容值充電機(jī)電容的充放電反應(yīng)不過來，達(dá)不到濾波的目的，這時(shí)候就要采用小容值 的充電機(jī)電容。小容值的充電機(jī)電容，充放電時(shí)間短，能夠滿足濾波的目的?？傊瑸V波的頻率隨充電機(jī)電容值的增大而減少。所以在使用時(shí)要根據(jù)自己的充電機(jī)充電電路的需要選取合適的容值， 達(dá)到想要的濾波目的，又減少了成本。
在充電機(jī)充電電路中最常見到的充電機(jī)電容使用方法是“去耦充電機(jī)電容”和“旁路充電機(jī)電容”。作為無源元件之一的充電機(jī)電容，其作用不外乎以下幾種：
1、應(yīng)用于充電機(jī)充電電路，實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能方面充電機(jī)電容的作用，下面分類詳述之：
① 濾波
濾 波是充電機(jī)電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的充電機(jī)充電電路中都會(huì)用到。從理論上(即假設(shè)充電機(jī)電容為純充電機(jī)電容)說，充電機(jī)電容越大，阻抗越小，通過的頻率也越高。但實(shí)際上超 過1uF 的充電機(jī)電容大多為電解充電機(jī)電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)充電機(jī)電容量較大電解充電機(jī)電容并聯(lián)了一個(gè)小充電機(jī)電容，這時(shí)大充電機(jī)電容通低頻，小充電機(jī)電容 通高頻。充電機(jī)電容越大低頻越容易通過，充電機(jī)電容越小高頻越容易通過。
以上圖為例：C5將濾除前一級(jí)U2充電機(jī)輸出中的低頻成分、C7濾除其高頻成分，C3、C4類似。
曾 有網(wǎng)友將濾波充電機(jī)電容比作“水塘”。由于充電機(jī)電容的兩端充電機(jī)充電電壓不會(huì)突變，由此可知，信號(hào)頻率越高則衰減越大，可很形象的說充電機(jī)電容像個(gè)水塘，不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而 引起水量的變化。 充電機(jī)電容把充電機(jī)充電電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了充電機(jī)充電電壓。注：濾波就是充電，放電的過程。
② 旁路
旁路充電機(jī)電容一般接在信號(hào)端與地之間，主要功能是產(chǎn)生一個(gè)交流分路，從而消去進(jìn)入易感區(qū)的那些不需要的能量。
旁 路充電機(jī)電容一般作為高頻旁路充電機(jī)器件來減小對(duì)充電電源模塊的瞬態(tài)電流需求。通常鋁電解充電機(jī)電容和鉭充電機(jī)電容比較適合作旁路充電機(jī)電容，其充電機(jī)電容值取決于充電機(jī)PCB 板上的瞬態(tài)電流需求，一般在10 至470μF 范圍內(nèi)。若充電機(jī)PCB 板上有許多集成充電機(jī)充電電路、高速開關(guān)充電機(jī)充電電路和具有長引線的充電電源，則應(yīng)選擇大容量的充電機(jī)電容。旁路充電機(jī)電容是為本地充電機(jī)器件提供能量的儲(chǔ)能充電機(jī)器件，它能使穩(wěn)壓器的充電機(jī)輸出均勻化，降低 負(fù)載需求。就像小型可充電電池一樣，旁路被充電，并向充電機(jī)器件進(jìn)行放電。
注：為盡量減少阻抗，旁路充電機(jī)電容要盡量靠近負(fù)載充電機(jī)器件的供電充電電源管腳和地管腳。這能夠很好地防止輸入值過大而導(dǎo)致地電位抬高和噪聲。
③ 去藕
去耦充電機(jī)電容實(shí)際上是根據(jù)充電機(jī)電容的使用的實(shí)際效果來命名的，一般接在充電電源線和地線之間，起作用主要有兩方面：濾波作用和蓄能作用。
具體的作用結(jié)合以下幾點(diǎn)來解釋：
1、 當(dāng)充電電源引進(jìn)充電機(jī)充電電路時(shí)，充電電源的充電機(jī)充電電壓不是恒定的，是處在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，其中帶有很多的噪聲，如果讓這些噪聲進(jìn)入到充電機(jī)充電電路中就會(huì)對(duì)充電機(jī)充電電路造成影響，特別是對(duì)充電機(jī)充電電壓 敏感的充電機(jī)器件對(duì)充電機(jī)充電電路充電機(jī)充電電壓的穩(wěn)定性要求更高，以及有用到作為參考充電機(jī)充電電壓的一端，影響其精確性，所以加充電機(jī)電容能能保證充電機(jī)充電電路的線性關(guān)系。（簡(jiǎn)單的理解就是充電機(jī)充電電壓多了我就 吸收，少了我就補(bǔ)充，保持在一個(gè)平衡的狀態(tài)）
2、有源充電機(jī)器件在開關(guān)時(shí)產(chǎn)生高頻的開關(guān)噪聲，將會(huì)沿著充電電源線傳播，這時(shí)充電機(jī)電容提供一個(gè)局部的直流充電電源給有源充電機(jī)器件，以減少開關(guān)噪聲在充電電源線的傳播，并將噪聲接引到地。
3、 在空間中存在很多的電磁波，往往會(huì)干擾到芯片工作的穩(wěn)定性，芯片周圍的去耦充電機(jī)電容能夠很好的濾除這些干擾，從另一方面說，高頻充電機(jī)充電電路中，導(dǎo)線產(chǎn)生的電感效應(yīng)對(duì)電流的阻礙作用是很大的，會(huì)導(dǎo)致電流不足，如果充電機(jī)器件在這時(shí)候剛好就需要足夠的電流驅(qū)動(dòng)，就不能及時(shí)供給，這時(shí)，去耦充電機(jī)電容中儲(chǔ)存的能量就能及時(shí)的補(bǔ)充這些不 足，保證充電機(jī)器件正常的工作。
注：在充電機(jī)充電電路充電機(jī)充電電路中，去耦充電機(jī)電容和旁路充電機(jī)電容都是起到抗干擾的作用，充電機(jī)電容所處的位置不同，就是稱呼的不一樣，旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦是把充電機(jī)輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回充電電源，這是他們的本質(zhì)區(qū)別。
④ 儲(chǔ)能
儲(chǔ) 能型充電機(jī)電容器通過整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過變換器引線傳送至充電電源的充電機(jī)輸出端。充電機(jī)充電電壓額定值為40～450VDC、充電機(jī)電容值在220～150 000uF之間的鋁電解充電機(jī)電容器(如EPCOS公司的 B43504或B43505)是較為常用的。根據(jù)不同的充電電源要求，充電機(jī)器件有時(shí)會(huì)采用充電機(jī)串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式， 對(duì)于功率級(jí)超過10KW的充電電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子充電機(jī)電容器。
2、應(yīng)用于信號(hào)充電機(jī)充電電路，主要完成耦合、振蕩/同步及時(shí)間常數(shù)的作用：
① 耦合
舉 個(gè)例子來講，晶體管放大器發(fā)射極有一個(gè)自給偏壓電阻，它同時(shí)又使信號(hào)產(chǎn)生壓降反饋到輸入端形成了輸入充電機(jī)輸出信號(hào)耦合，這個(gè)電阻就是產(chǎn)生了耦合的元件，如果在 這個(gè)電阻兩端并聯(lián)一個(gè)充電機(jī)電容，由于適當(dāng)容量的充電機(jī)電容器對(duì)交流信號(hào)較小的阻抗,這樣就減小了電阻產(chǎn)生的耦合效應(yīng)，故稱此充電機(jī)電容為去耦充電機(jī)電容。
② 振蕩/同步
包括RC、LC振蕩器及晶體的負(fù)載充電機(jī)電容都屬于這一范疇。
③ 時(shí)間常數(shù)
這就是常見的 R、C 充電機(jī)串聯(lián)構(gòu)成的積分充電機(jī)充電電路。當(dāng)輸入信號(hào)充電機(jī)充電電壓加在輸入端時(shí)，充電機(jī)電容(C)上的充電機(jī)充電電壓逐漸上升。而其充電電流則隨著充電機(jī)充電電壓的上升而減小。電流通過電阻(R)、充電機(jī)電容(C)的特性通過下面的公式描述：
（五）：電感的應(yīng)用
一、電感的定義：
電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時(shí)，在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。
當(dāng)電感中通過直流電流時(shí)，其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線，不隨時(shí)間而變化；可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時(shí)，其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律——磁生電來分析，變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)相當(dāng)于一個(gè)“新充電電源”。當(dāng)形成閉合回路時(shí)，此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由于原來磁力線變化來源于外加交變充電電源的變化，故從客觀效果看，電感線圈有阻止交流充電機(jī)充電電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性，在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)”，通常在拉開閘刀開關(guān)或接通閘刀開關(guān)的瞬間，會(huì)發(fā)生火花，這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢(shì)所造成的。
總之，當(dāng)電感線圈接到交流充電電源上時(shí)，線圈內(nèi)部的磁力線將隨電流的交變而時(shí)刻在變化著，致使線圈不斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)。這種因線圈本身電流的變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) ，稱為“自感電動(dòng)勢(shì)”。
由此可見，電感量只是一個(gè)與線圈的圈數(shù)、大小形狀和介質(zhì)有關(guān)的一個(gè)參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關(guān)。
二、電感的作用
基本作用：濾波、振蕩、延遲、陷波、儲(chǔ)能、互感等
形象說法：通直流，阻交流
細(xì)化解說：在電子線路中，電感線圈對(duì)交流有限流作用，它與電阻器或充電機(jī)電容器能組成高通或低通濾波器、移相充電機(jī)充電電路及諧振充電機(jī)充電電路等；變壓器可以
進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。
三、電感的應(yīng)用
電感元件產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)總是組織線圈中的電流變化的，故電感元件對(duì)電流有阻力作用，阻力的大小用感抗XL來衡量。感抗XL與交流電的頻率及電感量的大小有關(guān)。感抗的這種關(guān)系可用下式表示，即：
XL=2∏fL，式中：f——交流電頻率（Hz） L——電感元件的電感量（H）
從上式可以看出，電感元件在低頻時(shí)XL較小，通過直流電時(shí)，由于f=0，故XL=0，僅線圈直流電阻起作用，因此電阻很小，近似電感元件短路。所以，電感元件在直流充電機(jī)充電電路中一般不用其感抗性能當(dāng)電感元件，在高頻下工作時(shí)，XL很大，近似開路。電感元件的這種特性與充電機(jī)電容器正好相反，所以利用電感、充電機(jī)電容就可組成各種高頻、低頻濾波器、調(diào)諧回路、選頻充電機(jī)充電電路、振蕩回路、延遲回路及阻流器等，在充電機(jī)充電電路中發(fā)揮著重要作用。
下面舉出一些電感元件在充電機(jī)充電電路中的應(yīng)用實(shí)例。
1. 分頻網(wǎng)絡(luò)
左圖是音響充電機(jī)充電電路的分頻充電機(jī)充電電路圖。電感線圈L1和L2為空心密繞線圈，它們與C1、C2組成分頻網(wǎng)絡(luò)，對(duì)高低音進(jìn)行分頻，以改善放音效果。
2. 濾波充電機(jī)充電電路
右圖是電子管擴(kuò)音機(jī)的充電電源濾波充電機(jī)充電電路圖。圖中L為插有硅鋼片的鐵心線圈，又稱為低頻扼流圈。它在充電機(jī)充電電路中的作用是阻止參與交流電通過，而僅讓直流電通過。
3. 選頻與阻流
下圖所示充電機(jī)充電電路是單管半導(dǎo)體收音機(jī)充電機(jī)充電電路。其中VT，為高頻半導(dǎo)體管，它是用來進(jìn)行放大的L1為天線線圈，它在磁棒上用多股導(dǎo)線繞制而成的。L1與C1、C2組成并聯(lián)諧振充電機(jī)充電電路，對(duì)磁棒天線接收到的無線電信號(hào)進(jìn)行選頻，選出的信號(hào)由L1感應(yīng)到L2，由VT1進(jìn)行放大，放大了的信號(hào)送到L3，L3為一固定電感器，它的電感量為3mH，其作用是利用感抗阻止高頻信號(hào)進(jìn)入耳機(jī)，而只讓音頻信號(hào)通過，因此把L3稱為高頻阻流圈。L3對(duì)500kHz高頻信號(hào)的感抗很大，而L3對(duì)10kHz低頻信號(hào)的感抗很小，只有音頻信號(hào)可以通暢地經(jīng)過L3到達(dá)耳機(jī)，從而使我們可以聽到電臺(tái)的播音。
4. 與充電機(jī)電容器組成振蕩回路
下圖所示充電機(jī)充電電路是超外差半導(dǎo)體收音機(jī)中的變頻器充電機(jī)充電電路。L4為振蕩線圈，它與C1b組成本機(jī)振蕩回路，L3為反饋線圈。本機(jī)振蕩的信號(hào)由C2傳送入VT1發(fā)射極，與由L1、C1a選擇出來的廣播信號(hào)在VT1內(nèi)進(jìn)行混頻，混頻后的信號(hào)從集電極充電機(jī)輸出，并由中頻變壓器T2檢出465kHz中頻信號(hào)送往中頻放大器。
5. 補(bǔ)償充電機(jī)充電電路
利用電感器的感抗隨頻率變化的特性，可進(jìn)行頻率補(bǔ)償。下圖是視放充電機(jī)充電電路，某高頻補(bǔ)償充電機(jī)充電電路由L15、L16與VT15的集電極負(fù)載R80充電機(jī)串聯(lián)，使總的負(fù)載阻抗為Z=R80+XL16，頻率越高，感抗XL16越大，使高頻增益增大。同時(shí)L16與顯像管的輸入充電機(jī)電容和分布充電機(jī)電容形成并聯(lián)諧振。選取合適的L16值，使其諧振在放大器增益衰減的頻率上，可以提高諧振點(diǎn)上的增益。L15充電機(jī)串聯(lián)在VT15與顯像管陰極之間，當(dāng)頻率增加時(shí)，感抗XL15增大，使R80與XL15的并聯(lián)阻抗增大，即高頻負(fù)載電阻增加，也會(huì)起到提高高頻增益的作用。
6. 延遲作用
電感線圈在充電機(jī)充電電路中還可起到延遲作用，使充電機(jī)輸出的信號(hào)與輸入的信號(hào)基本不變，而只使充電機(jī)輸出延遲一段時(shí)間，即信號(hào)的幅度不變，而僅相位發(fā)生變化。
下圖所示充電機(jī)充電電路是亮度延遲線的典型應(yīng)用充電機(jī)充電電路，其中DL301為亮度延遲線。亮度延遲線為特殊的電感充電機(jī)器件，它的電感量由延遲時(shí)間和信號(hào)頻率確定
為了保證彩色電視信號(hào)中的亮度信號(hào)與色度信號(hào)疊加同步，亮度延遲線會(huì)將亮度信號(hào)延遲0.6us。
附：電感線圈與變壓器的區(qū)別
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