高速电路中电阻的选择

目录

1、具体案例

（1）串联电阻过大，导致板间告警失败

(2)电阻额定功率不足导致单板潜在缺陷

(3)电阻在时序中的妙用

二、电阻应用要点

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电阻作为芯片之间连接的关节

要点：1、0Ω电阻在高速电路设计中起着重要作用（减少时间电路中的信号分叉等）；

2.额定功率需要考虑串联电阻；

设置设备工作参数时，应选择高精度电阻。

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1、具体案例

首先，我们熟悉不同案例中常见的电阻问题。

(1)串联电阻过大，导致板间报警失败

问题：将监控在业务板上的电源拉地，CPU不使用中断信号。

部分电路如图所示：

(简单解释一下业务板、背板和主控板：背板：支持其他电路板、设备和设备之间的相互连接，并为设备提供电源和数据信号；主控板，控制器的主要部件是cpu，控制和解决业务板无法处理的业务；业务板，有接口或特殊功能处理模块，这里主要完成数据转发处理。

考虑到热插拔连接之间需要电阻，R1=1kΩ，R2=100Ω，R3=1kΩ。在业务板侧拉地，电平为0V，但是主控板上的输入是1.7V(可计算三个电阻的分压)，远远超过低电平门限。若降低电阻，则使用R1=33Ω，输入电平为0.38V，仍在门限内，可正确识别报警信号。当R1小时，裕度相对较小；但也不能增加太多，可能会影响逻辑器件的电流要求。

注：需要充分考虑不同单板之间的协调。

（附：热插拔（hot-plugging或Hot Swap）即带电插拔，热插拔功能是允许用户在不关闭系统、不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源等部件，从而提高系统及时恢复灾害的能力、可扩展性和灵活性。

(2)电阻额定功率不足导致单板潜在缺陷

以某一芯片的核心电源(对干扰敏感)滤波电路设计为例，LC滤波电路-除高频段噪声外，系列R电阻-全频段衰减器。

长期运行发现，电阻R经常爆裂。

本设计中的电阻R，额定功率为1/16W，内核电源最大功耗300mW，也就是说，最大电流是200mA，电阻的最大通流能力仅为62.5mW。当芯片全速工作时，电流将额定电阻。

注：除电阻电阻外，还需注意其额定功率。

扩展：除全频段滤波外，电阻还能降低电路的质量因素Q。Q当电路谐振时，储存能量与一周期内消耗能量的比例。Q值越大，能量越集中，能量集中在谐振频率点w0；储能电路中，Q而且在选频电路中，Q过滤其他频带信号的能力越强。

在这个问题中，添加电阻R可以降低Q值，避免电源线的振荡。

（3）电阻在时序中的妙用

(补充:米尔--mil--长度单位--1mil=0.0254mm）

有时FPGA需要与不同制造商的设备兼容，如需要使用A、B两种不同厂家的存储器，引脚定义完全相同，但时序参数不同--B信号线比A长600mil。

只能按下图设计，R加A的材料清单，只有R2\R加入B材料清单。

R1=33Ω,R2=33Ω,R3=0Ω.R2和R3之间的线长为600mil.

减少时钟信号线上可能出现的分叉（stub）--R2紧紧靠近R1左引脚，R3紧靠R1右引脚。

R2和R3之间600mil引线可满足B的时序要求。

注意：如果信号速率很高，短分叉也会影响信号的完整性，那么以采取如下图的方式进行PCB设计（会出现报错，可以忽略）（走线通过另一边引脚加600mil）

 

 二、电阻应用要点

                ------阻值、尺寸、额定功率、精度

常见的电阻尺寸编号举例：0603（1608）——英寸，长0.06in（60mil），宽0.03in（30mil），

（ ——毫米，长1.6mm，宽0.8mm       ）                      

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结束啦！