模擬電路基礎(chǔ)知識(shí)（1）

1）上拉電阻與下拉電阻應(yīng)用

（1）鉗位：使處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)

（2）拉電流：解決總線的驅(qū)動(dòng)能力不足的問題，加上拉電阻可以增大電流，下拉電阻用來吸收電流。

（3）增強(qiáng)抗干擾能力：在CMOS芯片中，為了防止靜電對(duì)器件造成損壞，不使用的常常不會(huì)懸空，接上拉電阻提供泄放電荷的通路。

（4）阻抗匹配：在長距離傳輸時(shí)，電阻不匹配會(huì)引起反射，加上下拉電阻用以阻抗匹配，抑制反射波干擾。

上下拉電阻阻值越小，表示上下拉的能力也就越強(qiáng)，但是相應(yīng)的功耗也就越大；過大的上拉電阻值可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的上升沿邊沿不夠陡峭，過小的上拉電阻值可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的低電平值增大（會(huì)導(dǎo)致低電平值被判為高電平，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯(cuò)）

2）0歐姆電阻作用：

（1）在電路中沒有任何功能，只是在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)電感或電容用（與外部電路特性有關(guān)），主要是解決EMC問題。　　

（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）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。

（9）配置電路--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。空置跳線在高頻時(shí)相當(dāng)于天線，用貼片電阻效果好。　　

（10）預(yù)留位置--根據(jù)需要放置同封裝的0R電阻，以便后期更換其他器件，如電容、電感、磁珠和保險(xiǎn)絲等。

3）1歐姆電阻的作用?

1歐姆電阻在電路中經(jīng)常是用來測(cè)試的，比如：需要測(cè)一個(gè)電路中的電流時(shí)，我們可以在該電路中串一個(gè)1歐姆電阻，測(cè)量其兩端的電壓即是該電路的電流(I=U/R，因?yàn)镽=1，所以測(cè)出的電壓值即是電流值)。

2、電容

當(dāng)頻率很低的時(shí)候是電容起作用，頻率很高的時(shí)候電感就起主導(dǎo)作用了，電容就失去濾波的作用了。

高速耦合電容：Pcie會(huì)大多要求放置在發(fā)送端，SATA要求靠近連接器。因?yàn)樵撾娙莩颂峁┲绷髌珘海€有過壓保護(hù)的功能。

3、電感和磁珠

1）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）”。

2）磁珠

磁珠專用于抑制信信號(hào)線、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。

磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率，它等效于電阻和電感串聯(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。

作為電源濾波，可以使用電感。磁珠的電路符號(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，因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的，阻抗的單位也是歐姆。

? 磁珠的功能：

主要是消除存在于傳輸線結(jié)構(gòu)（電路）中的射頻 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。

3）電感與磁珠區(qū)別

1、電感是儲(chǔ)能元件，而磁珠是能量轉(zhuǎn)換（消耗）器件；

2、電感多用于電源濾波回路，磁珠多用于信號(hào)回路，用于EMC對(duì)策；

3、EMI兩個(gè)途徑：輻射和傳導(dǎo)，磁珠主要用于抑制電磁輻射干擾，而電感側(cè)重于抑制傳導(dǎo)性干擾。

4、磁珠是用來吸收超高頻信號(hào)，像一些射頻RF電路，PLL鎖相環(huán)電路，振蕩電路，含超高頻存儲(chǔ)器電路都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應(yīng)用頻率范圍很少超過50MHZ；

5、電感一般用于電路的匹配和信號(hào)質(zhì)量的控制上。一般地的連接和電源的連接。在模擬地和數(shù)字地結(jié)合的地方用磁珠。對(duì)信號(hào)線也采用磁珠。

磁珠的大小（確切的說應(yīng)該是磁珠的特性曲線）取決于需要磁珠吸收的干擾波的頻率。磁珠就是阻高頻，對(duì)直流電阻低，對(duì)高頻電阻高。比如 1000R@100Mhz就是說對(duì)100M頻率的信號(hào)有1000歐姆的電阻。因?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的datasheet上一般會(huì)附有頻率和阻抗的特性曲線圖。一般以100MHz為標(biāo)準(zhǔn)，比如2012B601，就是指在100MHz的時(shí)候磁珠的 Impedance為600歐姆。

4、0歐電阻、電感、磁珠單點(diǎn)接地時(shí)區(qū)別（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，但板子上的電源最終是會(huì)返回大地。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。

? 模擬地和數(shù)字地連接四種方法：　

1. 用磁珠連接；

2. 用電容連接；

3. 用電感連接；

4. 用0歐姆電阻連接。

? 區(qū)別：

1. 磁珠的等效電路相當(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. 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；