Apa penggunaan Resistor Zero Ohm & MiliOhm?

44

Saya baru dalam desain PCB dan saya perhatikan bahwa beberapa skema menggunakan 0Ω atau 100mΩ resistor. Apa tujuan mereka dan mengapa kita perlu menggunakannya dalam desain PCB kita?

Biasanya jika kami ingin menyelidiki berapa banyak arus yang diambil, kami menempatkan jumper pin di jejak PCB (lalu mengukur arus di pin menggunakan multimeter). Menambahkan resistor untuk tujuan ini sepertinya akan membuang banyak real estat PCB. Apakah ini satu-satunya alasan mengapa resistor 100mΩ ditempatkan (karena I = V / 0,1Ω) bukan pin jumper?

Jika demikian, adakah pertimbangan yang harus kita ambil ketika menempatkan resistor mΩ sedemikian rupa sehingga tidak mempengaruhi sinyal atau perilaku rangkaian?

pcb current resistors pcb-design current-measurement Dennis
sumber
Resistor 10R dapat memiliki segala macam fungsi; tanpa (bahkan bagian dari) skema tidak mungkin untuk dikatakan. Itu bisa untuk mengukur arus secara internal di papan tulis (dalam hal ini presisi tinggi akan ditentukan). Itu bisa menjadi bagian yang diperlukan pada lembar data dari beberapa bagian lainnya. Itu bisa menjadi bagian dari pembagi resistor. Itu bisa dihubungkan ke op-amp untuk mengendalikan penguatan.
pjc50
7
Kami adalah Short Circuit of Borg. Perlawanan sia-sia (jika kurang dari satu Ohm).
Dan Neely
2
@Dan - Maksud Anda ini
stevenvh

Jawaban:

34

Zero Ohm "resistor" sering digunakan sebagai tautan pada papan sisi tunggal karena mereka dapat ditempatkan oleh mesin penyisipan komponen yang dapat menyisipkan resistor.

Pabrikan papan satu sisi volume tinggi sering menggunakan mesin penyisipan tautan terpisah - yang kecepatannya sangat menakutkan harus dilihat agar dapat dipercaya.

Sebuah resistor 1 Ohm adalah "komponen lain".
Ini dapat digunakan sebagai penghambat indera arus atau untuk beberapa fungsi sirkuit lainnya.

Jika menggunakan resistor untuk penginderaan saat ini untuk keperluan pengukuran.

Penurunan tegangan case terburuk harus lebih kecil dibandingkan dengan total tegangan rangkaian sehingga tidak mempengaruhi operasi. misalnya jika rangkaian menarik 1 amp dan memiliki pasokan 5V maka resistor 1ohm akan turun 1 Volt. Ini adalah 20% dari total tegangan rangkaian dan akan berlebihan pada dasarnya semua kasus dunia nyata.
Sebuah resistor 0,1 Ohm akan turun 0,1 V pada 1A = 2% dari pasokan dan DAPAT diterima tergantung pada sirkuit.
Sebuah resistor 0,01 Ohm akan turun 0,01V pada 1A = 0,2% dan hampir selalu dapat diterima.

Resistor 0,1 Ohm akan turun 100 mV per Amp sehingga 1 mA akan menghasilkan 100 uV.
Banyak DMM berbiaya rendah memiliki kisaran 200 mV dengan resolusi ( tetapi tidak akurat ) antara 0,1 mV = 100 uV, sehingga mereka dapat membaca arus dalam resistor 0,1 Ohm hingga resolusi 1 mA . Demikian pula mereka dapat membaca arus dalam resistor 0,01 Ohm ke resolusi 10 mA.

Menempatkan resistor indera dengan ground satu sisi memungkinkan pengukuran referensi tanah yang mungkin nyaman. Penurunan Tegangan tidak boleh memengaruhi operasi rangkaian.

Terkadang melewati resistor indera dengan kapasitor - mungkin 10 uF atau 100 uF tergantung pada sirkuit, selanjutnya akan mengurangi dampak pada rangkaian.

Dimana noise frekuensi tinggi hadir menggunakan DMM atau meter lain untuk mengukur tegangan sehingga untuk menghitung arus akan memberikan hasil yang buruk mati untuk kebisingan memasuki meter. Dalam kasus seperti itu gunakan misalnya resistor 0,1 Ohm, beri tegangan melalui resistor seri 1k ke meter dan tambahkan katakan 10 uF di terminal meter.

Russell McMahon
sumber
19
Sebuah resistor nol-ohm pada dasarnya adalah sepotong kawat yang nyaman digunakan.
Stephen Collings
2
Jawaban yang bagus dan ringkas. Saya percaya bahwa terminologi yang tepat di sini adalah "shunt" atau "shunt resistor". Hal-hal itu adalah tempat favorit saya menempel osiloskop saya ketika mencoba memahami apa yang sedang terjadi.
pruzinat
1
"... yang kecepatannya sangat menakutkan harus dilihat agar bisa dipercaya." - Kamu tidak bercanda! (video adalah penyisipan resistor daripada tautan tapi ehh)
marcelm
1
@marcelm :-) - dan ini adalah "inserter aksial universal" Panasonic yang bekerja. Saya mengatur awal hingga 35 detik karena bagian sebelumnya kurang konsisten. | Ingatan saya adalah bahwa inserter khusus kawat-tautan lebih cepat lagi. Ini memberi makan kawat dari gulungan, berbentuk, memotong, memasukkan, menyentuhnya dan memotongnya. || Ini dia - wow agh wow - faaaaaast wire link mantan inserter
Russell McMahon
46

Ada perbedaan besar antara resistor 0 and dan resistor 1:: yang terakhir memiliki resistansi yang jauh lebih besar :-).

0 Ω memiliki penggunaan yang berbeda:

  • koneksi selektif. Anda dapat membuat varian sirkuit Anda dengan menempatkan atau meninggalkan jumper. Sama seperti Anda akan menghapus koneksi dalam program tangkap skematis Anda (= hapus jumper) dan buat koneksi ke titik yang berbeda (= place jumper)
  • memfasilitasi routing. Beberapa pelompat di atas jejak memungkinkan Anda untuk menggunakan papan lapisan tunggal alih-alih lapisan ganda, yang akan lebih mahal. Anda biasanya akan menggunakan jumper ukuran 0603 atau 0805 untuk ini; 0402 terlalu kecil untuk menjembatani jejak rata-rata.
  • memberikan titik pengukuran saat ini. Selama pengembangan dan pengujian Anda dapat menempatkan resistor shunt resistansi rendah untuk mengukur arus, dan untuk produksi ganti dengan jumper nol ohm. Maka Anda tidak perlu memotong jejak untuk memasukkan resistor shunt di sirkuit. Mungkin kurang berlaku, karena Anda harus mengukur arus sebelum membuat PCB akhir, tapi untuk sirkuit saat ini sangat rendah tata letak dan PCB materi mungkin penting, dan kemudian Anda lakukan ingin mengukur di papan akhir.
stevenvh
sumber
12
Ya, tetapi di mana saya menemukan resistor 0 Ohm presisi? Saya hanya dapat menemukan 5% dan 1%. Saya membutuhkan akurasi lebih dari itu ;-)
Olin Lathrop
1
@Olin - jika resistansi terlalu rendah Anda dapat menjualnya untuk menghidupkan ponsel abadi. Selanjutnya duduk di dekat telepon Anda untuk menunggu panggilan yang Anda pilih untuk Hadiah . Atau Anda dapat membuat Kesalahan Hidup Anda dan menempatkan jenis resistensi yang lebih tinggi secara seri dengannya.
stevenvh
Ya, saya sedang mengerjakan mikrokontroler yang menjalankan pompa pengisian daya untuk menghidupkannya sendiri. Motor klunky besar dengan generator tidak akan berfungsi, tetapi mikrokontroler semakin efisien sekarang. Sudah waktunya untuk mengambil mesin gerak abadi teknologi tinggi!
Olin Lathrop
4
Banyak papan PCB memiliki komponen "opsional" - konfigurasi berbeda dari desain dasar yang sama. Jauh lebih murah untuk merancang dan membuat papan / tata letak PCB tunggal dan kemudian mengisinya secara berbeda untuk mendapatkan konfigurasi yang berbeda. "Jumper" nol-ohm digunakan untuk menghubungkan jejak secara opsional sehingga masih berfungsi tanpa adanya beberapa komponen atau mengatur bit yang dapat dibaca pengontrol untuk mengetahui konfigurasi.
Brian White
@Olin Jika 0 Ohm Anda terbuat dari aluminium, Anda dapat membantunya dengan sedikit helium cair yang sangat dingin.
oakad
10

Saya telah melihat 0 ohm resistor yang digunakan dalam kalibrasi / pengujian. Sebagai contoh, jika Anda meletakkan RC lowpass di papan tetapi menyadari bahwa itu tidak diperlukan, Anda hanya meletakkan 0 ohm daripada resistor dan biarkan kapasitor mati.

Bangunan selektif dari rangkaian peredam bising ini cukup umum; jika Anda membuka beberapa perangkat keras komoditas yang relatif kompleks (misalnya receiver DTV), Anda mungkin melihat bahwa banyak kapasitor decoupling tidak digunakan. Ini karena mereka menguji papan setelah pembuatan, dan jika mereka terlalu berisik setelah QA, mereka hanya memasang lebih banyak kapasitor di tempat yang berbeda sampai melewati. Beberapa perangkat instrumentasi yang sangat sensitif dapat memiliki sirkuit denoising yang benar-benar unik (seperti disetel oleh pria berambut abu-abu, tentu saja)

Juga: Anda dapat menggunakannya sebagai semacam saklar DIP yang disolder untuk memilih fitur untuk perangkat.

penjuin
sumber
3

Ini adalah samping yang relatif terhadap pertanyaan, tetapi menambah apa yang dikatakan Russell tentang resistor pengindra arus bernilai rendah.

Saat menggunakan resistor bernilai sangat rendah untuk mengukur arus dengan menghasilkan tegangan sebanding dengan arus itu, Anda harus mempertimbangkan hambatan koneksi ke resistor tersebut. Salah satu cara untuk menyiasatinya adalah dengan melakukan apa yang disebut pengukuran "4 kawat". Anda menjalankan arus melalui resistor indera secara normal, tetapi mengukur tegangan secara diferensial dengan saluran umpan yang terpisah segera melintasi resistor. Dengan pengukuran diferensial yang tepat, ini membatalkan semua penurunan tegangan tambahan yang dibuat oleh arus pada koneksi arus tinggi ke dan dari resistor.

Berikut adalah contoh pengukuran 4 kawat:

R1-R4 adalah 100 mΩ resistor akal saat ini yang dapat membawa sebanyak 4 amp dalam kasus ini. Sistem perlu bereaksi terhadap arus ini pada resolusi 1/4 mA di ujung bawah. Koneksi sisi kiri semuanya benar-benar terhubung ke tanah dan diikat segera ke kiri foto ini. Meskipun sebagian besar jalur tanah terisolasi, bayangkan masalah beberapa ampli berjalan melalui tiga resistor teratas dan mencoba membedakan antara 1/4 mA dan 1/2 mA yang mengalir melalui yang terbawah. Amp tersebut melalui resistor atas akan dengan mudah menyebabkan ground offset pada sumur paling bawah lebih besar dari penurunan tegangan yang disebabkan oleh 1/4 mA pada R4.

Solusinya adalah teknik pengukuran 4 kawat. Perhatikan dua kabel yang datang dari koneksi dalam masing-masing resistor. Mereka pergi ke apa yang pada dasarnya penguat diferensial yang hanya menanggapi perbedaan tegangan antara kedua kabel. Kabel itu bisa kecil karena mereka membawa sedikit arus. Tujuannya hanya untuk melaporkan tegangan ke diff amp.

Olin Lathrop
sumber
Mengapa alasan bahwa jejak pada lapisan bawah memiliki sudut aneh dan tidak sedekat mungkin dengan jejak yang cocok pada lapisan atas, karena mereka akan pergi ke penguat diferensial? Apakah itu tidak terlalu kritis?
abdullah kahraman
2
@ abdullah: Dalam beberapa kasus itu penting, tetapi dalam kasus ini sinyalnya sangat rendah dan noise pickup tidak menjadi masalah.
Olin Lathrop
3

Pesawat harus terhubung melalui satu titik. Menempatkan resistor 0Ω antara jaring yang mewakili pesawat itu membantu menegakkan aturan.

regomodo
sumber
1
Er .. bagaimana resistor 0 ohm lebih baik di sini daripada jejak PCB antara pesawat ??
stevenvh
1
Tentu, jika Anda ingin tata letak itu tidak diperlukan. Jika Anda meneruskan skema dan perancang tidak memperhatikan mereka dapat membuat banyak jejak. Itu tidak lebih baik, itu mencegah kesalahan.
regomodo
1
Maksud Anda memperbaiki kesalahan, bukan mencegahnya . Untuk produksi, ini bukan solusi. Jika tata letak tidak menyediakan lokasi untuk jumper Anda tidak akan dapat menempatkannya: jejak dan tuang tembaga akan memiliki ketahanan solder di atasnya; Anda tidak memiliki pembalut. Tentu saja Anda dapat menambahkan posisi jumper di mana-mana di papan tulis, tetapi IMO lebih mudah untuk mendesainnya dengan benar. Jika Anda dapat berpikir tentang perlu jumper antara net A dan B, maka Anda juga dapat berpikir untuk membuat koneksi secara langsung jika diperlukan. Untuk PCB satu kali, saya akan menyolder kawat untuk memperbaiki kesalahan tata letak.
stevenvh
2
Nah, itulah cara kami melakukannya selama bertahun-tahun di aplikasi Mil dan cara saya diajarkan untuk mencegah kekacauan kontraktor. Bekerja untuk kita.
regomodo
-1

Terbukti dengan pengalaman saya sendiri. Untuk resistan nol, saya menemukan secara fisik bahwa setiap kali meletakkan resistor nol ohm secara seri dengan beban, di mana material muatan semikonduktor (LED, prosesor, dll.), Panas yang dihamburkan dari beban akan berkurang sedikit, dan resistor ohm nol benar-benar menjadi lebih panas , bahwa resistor nol ohm berbagi bagian dari panas yang dihasilkan oleh beban. Saya tidak tahu bahwa resistor nol ohm terbuat dari bahan apa, saya baru saja membelinya di suatu tempat di toko elektronik dan menggunakannya. Saya tidak menemukan hasil seperti itu di google. Namun, prosedur untuk memvalidasi temuan saya mudah, cukup gunakan "pemindai termal" untuk memindai kedua LED dengan dan tanpa resistor nol ohm, Anda dapat memindai pemindai termal dalam gambar, jenis pemindai yang mirip senjata. Menurut asumsi saya sendiri, saya pikir ada hubungannya dengan sifat material. Bisakah kamu ingat, karat selalu memilih seng daripada besi ketika mereka dihubungkan bersama; panas memilih bahan resistor ohm nol untuk menghilangkan panas alih-alih memilih LED ketika mereka terhubung bersama, sesuatu seperti itu. Saya kira tidak ada yang melakukan ini sehingga saya tidak menemukan apa pun di internet, seseorang dapat menggunakan ini sebagai riset di universitas untuk menghasilkan beberapa makalah.

Lim Tzi Khang
sumber
Saya menemukan sesuatu pada watt daya resistor, dan sebenarnya tidak ada nol ohm yang sempurna, dengan ohm yang dapat diabaikan itu benar-benar menghilangkan hambatan internal beban. Saya kira panas yang dikeluarkan dari komponen elektronik terkait dengan resistansi atau resistansi internal? Bagaimana cara membedakan R dan Rinternal?
Lim Tzi Khang
2
Tidak ada misteri tentang resistor "nol ohm" Anda yang menjadi hangat. Jawabannya sederhana: resistor nol ohm itu tidak benar-benar nol ohm. Mereka hanya "sangat dekat dengan nol ohm" resistor. Karena mereka memiliki hambatan kecil, mereka membuang-buang tenaga sebagai panas. Sebuah resistor "nol ohm" yang sebenarnya adalah superkonduktor.
JRE
1
Membuat jawaban tentang hal-hal yang tidak Anda pahami adalah seperti biasa, sangat sia-sia.
Harry Svensson
-2

Dari pengalaman saya resistor 0 ohm adalah untuk penginderaan saat ini atau menghubungkan sinyal digital tergantung pada jenis rangkaian saja. Dalam sirkuit digital dapat digunakan untuk mengidentifikasi sinyal mana yang tinggi atau rendah oleh PWM dua arah

Byeelec
sumber
1
Tentu saja tidak ada yang namanya resistor Ohm nol aktual (setidaknya, tidak ada yang bekerja pada suhu kamar). Jadi pada kenyataannya, bagian berlabel Ohm nol akan memiliki beberapa resistansi yang tidak ditentukan, sangat kecil. Anda mengatakan bahwa Anda merancang sirkuit yang bergantung pada nilai resistansi yang tidak ditentukan untuk merasakan arus?
Solomon Slow
Hmm jika Anda tidak peduli dengan resistensi yang tepat, mengapa tidak menggunakan jejak zig-zag pada PCB sebagai gantinya? Ini akan memiliki masalah yang sama dengan resistor 0 ohm (resistansi tergantung pada suhu dan bervariasi antara papan) tapi itu satu komponen yang lebih sedikit :)
Navin