0欧姆电阻 磁珠 电感应用与电路基本概念（附区分磁珠电感与0欧姆电阻及用途）.docx

O欧姆电阻磁珠电感应用与电路基本概念电流电荷的定向移动叫做电路中，电流常用I表示。电流分直流和交流两种。电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫做交流。电流的单位是安（A）,也常用毫安（mA）或者微安（UA）做单位。1A=1OOOmA,1mA=1OOOuA。电流的形成电流：是电苻的定向移动方向与正电荷的移动方向相同角电荷相反电流可以用电流表测量。测量的时候，把电流表串联在电路中，要选择电流表指针接近满偏转的量程。这样可以防止电流过大而损坏电流表。电压河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因。在电路中，电压常用U表示。电压的单位是伏（V）,也常用毫伏（mV）或者微伏（UV）做单位。IV=IOOOmV,Imv=IOOOuVo电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在电路上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。电阻电路中对电流通过有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫做电阻。电阻常用R表示。电阻的单位是欧（C）,也常用千欧（k）或者兆欧（MQ）做单位。IkC=IOOOC,1MQ=IOOOOOOC。导体的电阻由导体的材料、横截面积和长度决定。电阻可以用万用表欧姆档测量。测量的时候，要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。如果电阻在电路中，要把电阻的一头烫开后再测量。欧姆定律导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比，即I=UR这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求出第三个量，即I=UR,R=U/I,U=IXR在交流电路中，欧姆定律同样成立，但电阻R应该改成阻抗Z,即I=U/Z电源把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能，干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器，把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。晶体三极管能把前面送来的信号加以放大，又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说，也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。负载把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。电动机能把电能转换成机械能，电阻能把电能转换成热能，电灯泡能把电能转换成热能和光能，扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。晶体三极管对于前面的信号源来说，也可以看作是负载。电路电流流过的路叫做电路。最简单的电路由电源、负载和导线、开关等元件组成。电路处处连通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。电路某一部分的两端直接接通，使这部分的电压变成零，叫做短路。4TloYRRJ丁一<14Q电动势电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中，电动势常用3表示。电动势的单位和电压的单位相同，也是伏。电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候，电源不要接到电路中去，用电压表测量电源两端的电压，所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中，用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中，电流通过内电阻r有内电压降，通过外电阻R有外电压降。电压与电动势电压是反映电场力做功的物理量，电动势是反映外力克服电场力做功的物理量.电压的方向为电位降的方向，即从高电位指向低电位；电动势的方向为电位升的方向，即从低电位指向高电位.电动势存在于内电路，电压存在于内、外电路.电源的电动势3等于内电压Ur和外电压UR之和，即3=Ur+UR。严格来说，即使电源不接入电路，用电压表测量电源两端电压，电压表成了外电路，测得的电压也小于电动势。但是，由于电压表的内电阻很大，电源的内电阻很小，内电压可以忽略。因此，电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。电感电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。给一个线圈通入电流，线圈周围就会产生磁场，线圈就有磁通量通过。通入线圈的电源越大，磁场就越强，通过线圈的磁通量就越大。实验证明，通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数，也叫做电感。如果通过线圈的磁通量用表示，电流用I表示，电感用L表示，那么L=/I电感的单位是亨（H）,也常用亳亨（mH）或微亨（uH）做单位。IH=IOOOmH,1H=1000000uHo感抗交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。电感量大，交流电难以通过线圈，说明电感量大，电感的阻碍作用大；交流电的频率高，交流电也难以通过线圈，说明频率高，电感的阻碍作用也大。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。如果感抗用XL表示，电感用L表不，频率用f表不，那么XL=2fL感抗的单位是欧。知道了交流电的频率f和线圈的电感L,就可以用上式把感抗计算出来。OlO欧姆电阻电路设计中常见到0欧的电阻，大家往往会很迷惑：既然是0欧的电阻，那就是导线，为何要装上它呢？还有这样的电阻市场上有卖吗？其实0欧的电阻还是蛮有用的。大概有以下几个功能，其最重要且经常用的功能是：重占介绍：模拟地和数字地单占接地只曾是地，最终都要接到一起：然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：用磁珠连接；用电容连接；用电感连接；用0欧姆电阻连接。区别：磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合；电容隔直通交，造成浮地；电感体积大，杂散参数多，不稳定；0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用（0欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强。0欧姆电阻的其它作用：在电路中没有任何功能，只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因；可以做跳线用，如果某段线路不用，直接不贴该电阻即可（不影响外观）；在匹配电路参数不确定的时候，以。欧姆代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件代替；测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉Oohm电阻，接上电流表，这样方便测耗电流；布线时，如果实在布不过去了，也可以加一个0欧的电阻；在高频信号下，充当电感或电容。（与外部电路特性有关）电感用，主要是解决EMC问题。如地与地，电源和IC、Pin间；单点接地（指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开,各自成为独立系统）；熔丝作用；跨接时用于电流回路；当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接O欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。配置电路；一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会,为了减少维护费用，应用O欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。其他用途；布线时跨线、调试/测试用、临时取代其他贴片器件、作为温度补偿器件，更多时候是出于EMC对策的需要。另外，O欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔），还有就是不同尺寸O欧电阻允许通过电流不同，一般0603的1A,0805、的2A,所以不同电流会选用不同尺寸的。还有就是为磁珠、电感等预留位置时，得根据磁珠、电感的大小还做封装，所以0603、0805等不同尺寸的都有了。附：1欧姆电阻的作用1欧姆电阻在电路中经常是用来测试的,比如,需要测一个电路中的电流时,我们可以在该电路中串一个1欧姆电阻,测量其两端的电压即是该电路的电流（I=UR,因为R=I,所以测出的电压值即是电流值）。02磁珠磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号，象一些RF电路，PLL,振荡电路，含超高频存储器电路（DDR,SDRAM,RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。磁珠的功能：主要是消除存在于传输线结构（电路）中的RF噪声，RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号，而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMl）o要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号。通常高频信号为30MHZ以上，然而，低频信号也会受到片式磁珠的影响。磁珠有很高的电阻率和磁导率，它等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。它比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果。作为电源滤波，可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢To注：磁珠的单位是欧姆，而不是亨利，这一点要特别注意。03电感电感是闭合回路的一-种属性。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是亨利（H）。注：关于电感只在此简要介绍，此内容会在后文中体现。磁珠和电感的区别：电感是储能元件，而磁珠是能量转换（消耗）器件。电感多用于电源滤波回路，侧重于抑止传导性干扰；磁珠多用于信号回路，主要用于EMl方面。磁珠用来吸收超高频信号，象一些RF电路，PLL,振荡电路，含超高频存储器电路（DDR,SDRAM,RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种储能元件，用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHz。在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢了。如何区分磁珠，电感与0欧姆电阻及他们的各自用途磁珠（ferritebead）的材料是铁镁或铁银合金，这些材料具有有很高的电阻率和磁导率，在高频率和高阻抗下，电感内线圈之间的电容值会最小。磁珠一般只适用于高频电路，因为在低频时，它们基本上是保有电感的无缺特性（包含有电阻和抗性分量），因此会构成线路上的些微丢掉。而在高频时，它基本上只具有抗性分量（jL）,并且抗性分量会跟着频率上升而添加。象一些RF电路，PLL,振荡电路，含超高频存储器电路（DDR,SDRAM,RAMBUS等）都需求在电源输入部分加磁珠。实践上，磁珠是射频能量的高频衰减器。其实，可以将磁珠视为一个电阻并联一个电感。在低频时，电阻被电感短路，电流流往电感；在高频时，电感的高感抗迫使电流流向电阻。本质上，磁珠是一种耗散设备（dissipativedevice）,它会将高频能量转换成热能。因此，在效能上，它只能被当成电阻来说明，而不是电感。零欧电阻的效果如下：L在电路中没有任何功用，只是在PCB上为了调试便当或兼容规划等原因。2,可以做跳线用，如果某段线路不必，直接补助该电阻即可（不影响外观）3,在匹配电路参数不判定的时分，以OOhm代替，实践调试的时分，判定参数，再以具体数值的元件代替。4,想测某部分电路的耗电流的时分，可以去掉OOhm电阻，接上电流表，这样便当测耗电流。5,在布线时,如果实在布不过去了,也可以加一个OOhm的电阻（感觉应该是用直插的，不应该是表贴的Iuthergiethttp）6,在高频信号下，充当电感或电容。（与外部电路特性有关）电感用，主要是处理EMC问题。（如地与地，电源和ICPin问）。7,单点接地（指维护接地、作业接地、直流接地在设备上互相分隔,各自成为独立体系。）8,熔丝效果电感仿照地和数字地单点接地只要是地，毕竟都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在压差，简略堆集电荷，构成静电。地是参看0电位，全部电压都是参看地得出的，地的标准要共同，故各种田应短接在一起。人们认为大地可以吸收全部电荷，始终保持安稳，是毕竟的地考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源毕竟仍是会回来发电厂入地。如果把仿照地和数字地大面积直接相连，会导致互相烦扰。不短接又不妥，理由如上有四种方法处理此问题：1、用磁珠联接；磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显着克制效果，运用时需求预先估计噪点频率，以便选用恰当类型。关于频率不判定或无法预知的状况，磁珠不合。2、用电容联接；电容隔直通交，易构成浮地。3、用电感联接；电感体积大，杂散参数多，不安稳。4、用O欧姆电阻联接；O欧电阻相当于很窄的电流通路，可以有效地束缚环路电流，使噪声得到克制。电阻在全部频带上都有衰减效果（0欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强。跨接时用于电流回路当切开电地平面后，构成信号最短回流途径开裂，此时，信号回路不得不绕道，构成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，简略烦扰/被烦扰。在切开区上跨接0欧电阻，可以供应较短的回流途径，减小烦扰。配备电路一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误解,为了削减维护费用，运用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。其他用处：A、布线时跨线B、调试/测试用C、暂时替代其他贴片器件D、作为温度补偿器件更多时分是出于EMC对策的需求。其他，0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，并且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。