Quelle est l'utilisation de Zero Ohm & MiliOhm Resistor?

Je suis nouveau dans la conception de circuits imprimés et j'ai remarqué que certains schémas utilisent des résistances de 0Ω ou 100mΩ. Quel est leur but et pourquoi avons-nous besoin de les utiliser dans notre conception de PCB?

Normalement, si nous souhaitons connaître la quantité de courant absorbée par la charge, nous plaçons une broche de pontage sur la trace du circuit imprimé (puis mesurons le courant sur la broche à l'aide d'un multimètre). Ajouter des résistances à cette fin semble vouloir perdre beaucoup de biens immobiliers en PCB. Est-ce la seule raison pour laquelle des résistances de 100 mΩ sont placées (puisque I = V / 0.1Ω) au lieu d'une broche de cavalier?

Si tel est le cas, devons-nous prendre en compte l’installation d’une telle résistance mΩ afin qu’elle n’affecte ni le signal ni le comportement du circuit?

Les «résistances» de zéro ohm sont fréquemment utilisées comme liaisons sur des cartes simples, car elles peuvent être placées par des machines d'insertion de composants capables d'insérer des résistances.

Les fabricants de cartes unilatérales à grand volume utilisent souvent une machine d’insertion de liens distincte - dont la vitesse effrayante doit être considérée comme crédible.

Une résistance de 1 Ohm est "juste un autre composant".
Il peut être utilisé 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.

La chute de tension dans le pire des cas doit être faible comparée à la tension totale du circuit, de manière à ne pas affecter 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 la quasi-totalité des cas réels.
Une résistance de 0,1 Ohm chuterait de 0,1 V à 1A = 2% de l'alimentation et PEUT être acceptable selon le circuit.
Une résistance de 0,01 Ohm baissera 0,01V à 1A = 0,2% et serait presque toujours acceptable.

La résistance de 0,1 Ohm chutera de 100 mV par ampère, de sorte que 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, ce qui leur permet de lire le courant dans une résolution de 0,1 Ohm à une résolution de 1 mA . De même, ils peuvent lire le courant dans une résistance de 0,01 Ohm avec une résolution de 10 mA.

Placer les résistances de détection avec un côté mis à la terre permet une mesure référencée à la masse 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 ou 100 µF, en fonction du circuit, réduira davantage l'impact sur le circuit.

En présence de bruit haute fréquence, utilisez un multimètre ou un autre compteur pour mesurer la tension et calculer le courant, ce qui donnera des résultats erronés pour les bruits entrant dans le compteur. Dans ce cas, utilisez une résistance de détection de 0,1 Ohm, par exemple, alimentez le compteur en tension via une résistance de série 1k et ajoutez 10 µF aux bornes du compteur.

Il y a une énorme différence entre une résistance de 0 Ω et une résistance de 1 Ω: cette dernière a une résistance infiniment plus grande :-).

Le 0 Ω a différentes utilisations:

• connexions sélectives. Vous pouvez créer des variantes de votre circuit en plaçant ou en laissant de côté le cavalier. Comme si vous supprimiez une connexion dans votre programme de capture schématique (= supprimez le cavalier) et établissez une connexion à un point différent (= placez le cavalier)
• faciliter le routage. Quelques cavaliers sur des traces peuvent vous permettre d’utiliser une carte à couche unique au lieu d’une couche double, ce qui vous coûterait plus cher. Vous utiliserez généralement des cavaliers de taille 0603 ou 0805 pour cela; 0402 sont trop petits pour combler une trace moyenne.
• fournir un point de mesure actuel. Pendant le développement et les tests, vous pouvez placer une résistance shunt à faible résistance pour mesurer le courant. Pour la production, remplacez-la par un cavalier de zéro ohm. Il n’est alors pas nécessaire de couper les traces pour insérer la résistance de shunt dans le circuit. Probablement moins applicable, puisque vous devez avoir mesuré le courant avant de créer le PCB final, mais pour les circuits de courant très faible et la mise en page matériau PCB peut la matière, et vous ne voulez mesurer au tableau final.

J'ai vu des résistances de 0 ohm utilisées lors de l'étalonnage / des tests. Par exemple, si vous mettez un lowpass RC sur une carte, mais réalisez que cela n’est pas nécessaire, il vous suffit de placer un 0 ohm au lieu d’une résistance et de laisser le condensateur éteint.

Cette construction sélective de circuits réducteurs de bruit est assez courante; Si vous ouvrez du matériel relativement complexe (récepteur DTV, par exemple), vous constaterez peut-être que de nombreux condensateurs de découplage sont laissés. En effet, ils testent les cartes après la fabrication et s’ils sont trop bruyants après l’assurance qualité, ils ne font que mettre plus de condensateurs à différents endroits jusqu’à ce que cela passe. Certains appareils d'instrumentation extrêmement sensibles peuvent avoir des circuits de débruitage totalement uniques (accordés par un homme barbu aux cheveux gris bien sûr)

En outre: vous pouvez les utiliser comme une sorte de commutateur DIP soudé pour sélectionner les fonctions d’un périphérique.

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.

Lorsque vous utilisez des résistances de très faible valeur 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 consiste à effectuer ce que l’on appelle une mesure «à 4 fils». Vous faites passer le courant dans la résistance de détection normalement, mais vous mesurez la tension de manière différentielle avec des lignes d'alimentation 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 fort vers et depuis la résistance.

Voici un exemple de mesure à 4 fils:

R1-R4 sont des résistances de détection de courant de 100 mΩ pouvant supporter jusqu'à 4 ampères dans ce cas. Le système doit réagir à ces courants avec une résolution de 1/4 mA à l'extrémité inférieure. Les connexions du côté gauche sont en réalité toutes reliées à la terre et sont reliées ensemble à gauche de cet instantané. Même si la majeure partie du chemin de masse est isolée, imaginez le problème de la multiplicité des ampères passant par les trois résistances supérieures et tentant de distinguer les courants de 1/4 mA à 1/2 mA de ceux du bas. Ces amplis à travers les résistances supérieures provoqueront facilement un décalage de masse inférieur à la chute de tension provoquée par 1/4 mA sur R4.

La solution est la technique de mesure à 4 fils. Notez les deux fils provenant de la connexion intérieure de chaque résistance. Ceux-ci vont à ce qui sont essentiellement des amplificateurs différentiels qui ne réagissent qu'à la différence de tension entre les deux fils. Ces fils peuvent être petits car ils transportent peu de courant. Leur but est uniquement de signaler la tension à l’ampli diff.

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.

Prouvé avec ma propre expérience. Pour la résistance zéro, j'ai constaté physiquement que chaque fois que l'on met une résistance de zéro ohm en série avec la charge, dans laquelle le matériau de charge est un semi-conducteur (DEL, processeur, etc.), la chaleur dissipée par la charge diminue légèrement et la résistance de zéro ohm devient réellement plus chaude. , cette résistance de zéro ohm partage une partie de la chaleur générée par la charge. Je ne savais pas que la résistance de zéro ohm était faite de quel matériau, je l'ai simplement achetée quelque part dans un magasin d'électronique et je l'ai utilisée. Je n'ai trouvé aucun résultat de ce type dans google. Cependant, la procédure pour valider ma conclusion est simple, il suffit d’utiliser le "scanner thermique" pour scanner les deux LED avec et sans résistance zéro ohm, vous pouvez utiliser le scanner thermique Google en image, sorte de scanner similaire à un pistolet. Selon ma propre hypothèse, je pense qu'il y a quelque chose à voir avec les propriétés du matériau. Pouvez-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 les DEL lorsqu'elles sont connectées ensemble, quelque chose comme ça. Je suppose que personne ne le fait donc je n'ai rien trouvé sur Internet, quelqu'un peut l'utiliser comme recherche universitaire pour produire des papiers.

D'après mon expérience, la résistance de 0 ohm sert à la détection de courant ou à la connexion d'un signal numérique en fonction du type de circuit. Dans le circuit numérique, il peut être utilisé pour identifier quel signal est haut ou bas par un PWM bidirectionnel