直列抵抗器の一般的な役割。
信号源のインピーダンスが非常に低く、信号線間のインピーダンスが一致しないため、抵抗を直列にした後、整合状況を改善して反射を減らし、発振を回避することができます。
一般的なインピーダンス整合方法
1.トランスを使用してインピーダンス変換を行います。
2. RF 回路のデバッグによく使用される直列 / 並列コンデンサまたはインダクタの使用。
3. 直列/並列抵抗のアプローチを使用します。 一部のドライバーは比較的インピーダンスが低いため、適切な抵抗を直列に接続して、高速信号ラインなどの伝送ラインに一致させることができます。場合によっては、数十オームの抵抗と直列に接続することもできます。 また、一部の受信機は入力インピーダンスが高く、並列抵抗法を使用して伝送線路と整合させることができます。たとえば、485 バス受信機は、多くの場合、データ ライン端子と並列に 120 オームの整合抵抗を使用します。
4. インピーダンス力を変更します。 コンデンサ、インダクタ、および負荷を直列および並列に接続して負荷インピーダンス値を調整し、ソースと負荷のインピーダンスを一致させます。
5. 伝送ラインを調整します。 伝送線路の調整とは、ソースと負荷の間の距離を長くすることであり、コンデンサとインダクタを使用してインピーダンス力をゼロに調整します。 この時点で、信号は発信されず、エネルギーは負荷によって吸収される可能性があります。 高速 PCB 配線、デジタル信号の一般的なアライメント インピーダンスは 50 オームに設計されています。 原則として、同軸ケーブルのベースバンドは 50 オーム、周波数帯域は 75 オーム、ツイストペア (差動) は 85-100 オームです。
直列抵抗は、信号ラインの分配容量や負荷入力容量などと一緒に RC 回路を形成するため、信号エッジの急峻さを低減します。 ご存じのとおり、信号のエッジが非常に急峻で、高周波成分が多く含まれていると、放射干渉が発生し、さらにオーバーシュートも発生しやすくなります。
通常、このような抵抗の使用は高速信号ラインでのみ考慮されます。 低周波の場合、通常は直接接続されます。
次のセクションでは、抵抗器の直列接続の役割を特定のケースで説明します。
1.SPI信号線
一般に数十オーム程度の直列抵抗の SPI 信号は、一般的に次のような役割を果たします。
a. インピーダンス整合。 信号源のインピーダンスが非常に低く、信号ライン間のインピーダンスが一致しないため、抵抗を直列に接続すると、マッチング状況が改善され、反射が減少します。
b. SPIレートが高く、抵抗器が直列に接続され、ラインコンデンサと負荷容量がRC回路を形成して信号の勾配を減らし、オーバーシュートを回避します。オーバーシュートはチップGPIOを損傷することがあります。もちろん、EMIも良好です。特に高速回線。
c. デバッグの利便性、チップの多くは現在 BGA、QFN パッケージ、直列抵抗、波形をキャプチャするオシロスコープでのデバッグが便利です。
2.LDO入力
LDO VIN の絶対最大値が電源電圧に近い場合、この時点で高仕様の LDO を変更したくない場合は、コストを節約するために、小さな抵抗抵抗をストリングして、電圧と電流の一部を吸収することができます。 、より大きなサージの電源側の場合、抵抗器はより小さなコストで先行されます。
直列抵抗 R が存在するため、LDO の故障、VIN と GND の短絡によって、電源 SYS_5V と GND の短絡も回避されるとします。
3. 直列抵抗の前後の TVS
TVS 直列抵抗器は一般に 2 つの方法で接続されます。TVS の前の最初の図の抵抗器、TVS の後の 2 番目の図の抵抗器、2 つの回路使用シナリオは同じではありません。
a. 最初の図では、最初にサージのサイズを考慮します。大きくない場合は、適切な電力抵抗器を選択できます。TVS の前の抵抗器は、サージ電流 IPP が小さい後、電流のごく一部を吸収します。 TVS Vc (クランプ電圧) に対応する電圧も小さくなり、バックエンド負荷に対する保護が向上します。
b. 2 番目の図では、TVS は最初に突入電流のほとんどを吸収し、残留電圧または残留電流の一部であり、二次分圧器の電流制限である抵抗 R2 を通過し、後端負荷をより適切に保護できます。 バックエンド負荷が R2 よりもはるかに大きい場合、分圧器の電流制限は最小限になり、R2 は実際には何の役割も果たしません。