我们经常在电路中见到0欧的电阻，对于新手来说，往往会很迷惑：既然是0欧的电阻，那就是导线，为何要装上它呢?还有这样的电阻市场上有卖吗？其实0欧的电阻还是蛮有用的。

零欧姆电阻又称为跨接电阻器，是一种特殊用途的电阻，0欧姆电阻的并非真正的阻值为零(那是超导体干的事情)，正因为有阻值，也就和常规贴片电阻一样有误差精度这个指标。

以下总结了零欧姆电阻的一系列用法。

1. 在电路中没有任何功能，只是在PCB上为了调试方便或兼容设计等原因。

2. 可以做跳线用，如果某段线路不用，直接不贴该电阻即可(不影响外观)3.在匹配电路参数不确定的时候，以0欧姆代替，实际调试的时候，确定参数，再以具体数值的元件代替。

4. 想测某部分电路的耗电流的时候，可以去掉0ohm电阻，接上电流表，这样方便测耗电流。

5. 在布线时，如果实在布不过去了，也可以加一个0欧的电阻

6. 在高频信号下，充当电感或电容。(与外部电路特性有关)电感用，主要是解决EMC问题。如地与地，电源和IC Pin间7.单点接地(指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开，各自成为独立系统。)

8. 熔丝作用

9. 拟地和数字地单点接地

只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是"浮地"，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考0电位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。

不短接又不妥，理由如上有四种方法解决此问题：
(1)用磁珠连接;
(2)用电容连接;
(3)用电感连接;
(4)用0欧姆电阻连接。

磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显着抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。

电容隔直通交，造成浮地。

电感体积大，杂散参数多，不稳定。

0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。

以下两个图是一个电路，只是由于元件的标号不一样。R7(R33)就是模拟地和数字地的单点链接端。

10. 跨接时用于电流回路

当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接0欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。

11.配置电路

一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用0欧电阻代替跳线等焊在板子上。

空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。

12.其他用途

布线时跨线；
调试/测试用；
临时取代其他贴片器件；
作为温度补偿器件；

更多时候是出于EMC对策的需要。另外，0欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面(因为要挖孔)。

还有就是不同尺寸0欧电阻允许通过电流不同，一般0603的1A，0805的2A，所以不同电流会选用不同尺寸的还有就是为磁珠、电感等预留位置时，得根据磁珠、电感的大小还做封装，所以0603、0805等不同尺寸的都有了。

出处：电子发烧友网

在一块PCBA中，我们所看到的器件最多的一定是电阻。如果说芯片是电路的大脑，那么电阻便是连接各肢体的神经元。在高速电路设计中电阻的应用主要有4点。

1、限流作用

在高速电路中同时存在很多TTL芯片、MOSFET芯片、IGBT芯片、那么芯片之间驱动兼容便尤为重要。当MOSFET电平驱动TTL芯片时，便需要加限流电阻。而相反则需要增加电源以增加驱动电流（设计到电平转换电路）。

2、电阻精度

2.1、在高速电路中我们所需要的的采样电路、分压电路、反馈电路等由电阻组成时，我们需选用1%精度的电阻。

2.2、由于芯片的AD口都会存在上拉或者下拉电阻，此时情更需注意电阻值的选择，使得测得的芯片AD口测得的电压误差小（涉及到MCU的AD口电阻匹配问题）

3、阻抗匹配

很多高速信号线上，如特性阻抗为75欧姆的CVBS信号线、特性阻抗为100欧姆的LVDS数据信号线、特性阻抗为90欧姆的USB高速数据线上，在信号传输的过程中，路径的每一步都有相应的瞬态阻抗，如果沿着互联线传输的电信号感到的瞬态阻抗发生变化，那么一部分将继续走下去，而另外一部分将反射后源端。

由于各个信号线上所需要的特性阻抗不一致，且信号源的阻抗不匹配。当源内阻小于传输线内阻时将出现振铃，也就是过冲，过载传输线。过大的过冲往往会损坏器件。而如果源内阻大于传输线阻抗时，便会出现欠冲，这会引起电路逻辑处于不确定状态，可能导致误判或信号丢失。

此时便需要串联电阻、并联电阻、上拉电阻、下拉电阻等手段改善阻抗匹配情况。减少高速信号线上的由于阻抗匹配失配的情况下造成的信号反射等情况。

端接电阻不仅可以限流还可以改善信号线阻抗匹配。

4、滤除高频噪声

当高速信号线之间串联电阻后，电阻便和信号线间的分布电容及负载的输入电容组成RC电路，降低信号边沿的陡峭程度。此举可以消除信号线的高频噪声，改善EMC。

例如,USB驱动器和USB线的阻抗匹配必须在USB D+和D-上串联电阻，串联电阻的要求为Rs+R串=USB线特性阻抗；

以下分别为串联3ohm、51ohm、68ohm眼图，RTmean和FTmean为上升和下降时间的平均值。

注意：若电阻较大会造成边沿的陡峭程度过低，此时会造成高速数据由于建立时间与保持时间不足或裕量不够而丢失数据，从数据眼图上看即可区别。

上拉（Pull Up ）或下拉（Pull Down）电阻（两者统称为“拉电阻”）最基本的作用是：将状态不确定的信号线通过一个电阻将其箝位至高电平（上拉）或低电平（下拉），无论它的具体用法如何，这个基本的作用都是相同的，只是在不同应用场合中会对电阻的阻值要求有所不同，从而也引出了诸多新的概念，本节我们就来小谈一下这些内容。

如果拉电阻用于输入信号引脚，通常的作用是将信号线强制箝位至某个电平，以防止信号线因悬空而出现不确定的状态，继而导致系统出现不期望的状态，如下图所示：

假设这个使能信号是用来控制电机的，如果悬空的话，此信号线可能在上电后（或在运行中）受到其它噪声干扰而误触发为高电平，从而导致电机出现不期望的转动，这肯定不是我们想要的，此时可以增加一个下拉电阻。

而相应的，对于低有效的复位控制信号（RST#），我们希望上电复位后处于无效状态，则应使用上拉电阻。

大多数具备逻辑控制功能的芯片（如单片机、FPGA等）都会集成上拉或下拉电阻，用户可根据需要选择是否打开，STM32单片机GPIO模式即包含上拉或下拉，如下图所示（来自ST数据手册）：

强拉与弱拉之间没有严格说多少欧姆是强弱的分界，一般我们使用的拉电阻都是弱拉，这样我们仍然可以使用外部控制信号将已经上/下拉的信号线根据需要进行电平的更改。

强拉电阻的极端就是零欧姆电阻，亦即将信号线直接与电源或地相连接，比如，对于EEPROM存储芯片24C02应用电路，如下图所示：

拉电阻作为输出（或输入输出）时牵涉到的知识点会更多一些，但本质的功能也是将电平箝位，最常见的输出上拉电阻出现在开集（Open Collector,OC）或开漏（Open Drain,OD）结构的引脚。

我们有很多芯片的输出引脚是推挽输出结构（Output Push-Pull），如下图所示（还有一种反相输出的结构，本质也是一样的）：

当推挽输出结构的控制信号为低电平“L”时，Q1截止Q2导通，电流I1由电源VCC经负载RL与三极管Q2流向公共地，我们称此电流为灌电流（Sink Current），也就是外部电流灌入芯片内部，如下图所示：

由于芯片引脚的驱动能力都是有限的，如果引脚驱动的负载比较重，将可能导致输出电平不正确（无法输出预定的电平），如下图所示：

一般情况下，这种驱动重负载（小电阻）的电路连接是不会烧毁内部晶体管的，因为内部也是有限流电阻的，换句话讲，就算输出引脚对地短路，输出电流也不会超过最大的驱动能力（除非是不正规的芯片），当然，在实际应用过程中尽量不要超出引脚的驱动能力。

而OC（OD）的引脚输出结构有所不同（OC结构存在于三极管，而OD结构存在于场效管，下面以OC输出结构为例，OD输出结构的原理是一致的），如下图所示：

如果芯片引脚使用之前描述的推挽结构，则两个或多个芯片的引脚连接时将如下图所示：

如果使用OC/OD输出结构，则相应的电路如下图所示：

我们所熟悉的51单片机P0口也是OD结构，如下图所示（来自ATMEL单片机AT89C51数据手册）：

前面所述上拉电阻的阻值对输入引脚引起的功耗同样适用于输出拉电阻，因此拉电阻不宜太小，但在输出信号速度比较快的电路下，拉电阻也不宜太大，如下图所示为I2C总线上拉电阻的参考最大值（来自ST存储芯片 AT24C02数据手册）。

拉电阻还有其它作用，我们留待下一节再继续讲解。

电阻分压采样电路图（一）

音量控制的实质是由电阻构成的分压电路，其原理就是电阻串联分压的知识，其典型的电路如图1-1。

输入电路由信号源Ui、电阻R1和电阻R2构成。分压电路输出电压U0算公式为

从公式可以看出，由于分母R1+R2大于R2，所以输出电压小于入电压。也就是说分压电路是一个对输入信号进行衰减的电路。我们可以通过改变R1或R2的大小来改变输入电压U0的大小。

下分压电阻R2大小对输出电压变化的影响：

输入电压Ui和R1不变时，如果R2增大，输出电压将增大；R2减小，输出电压也将减少。

上分压电阻R1大小对输出电压变化的影响：

输入电压Ui和R2不变时，如果R1增大，输出电压将减小；R1减小，输出电压将增大。

带负载的电阻分压电路

图1-2是带有负载的电阻分压电路，电路中的RL是负载电路，他可以是一个电阻也可以是一个电路。

其工作原理和上面介绍的一样，只不过是现在分析电路时要将R2和RL并联后的阻抗作为下分压电阻。此时，负载电阻的值越小，负载越重。负载越重，分压电路的输出电压下降的量就越大。

音量电位器阻值变化的原理

音量电位器在电路中相当于电阻的一个分压电路，图1-3为音量电位器与电阻分压电路之间的等效电路图，其中RP1为音量电位器。

转动电位器的转柄时，动片再电阻体上滑动，动片到两个定片的阻值大小也随之变化。电位器在电路中相当于两个电阻构成的串联电路，动片将电位器的阻体分为两个电阻R1和R2，组成电阻分压电路，在音量控制电路中常用到此器件。

单声道音量控制器

单声道音量控制器是各种音量控制器的基础，图1-4是单联电位器构成的的单声道音量控制电路，它实际上是一个电阻分压电路，电位器RP1相当于两个分压电阻。

图中的电位器RP1用于音量控制电路，所以又叫音量电位器。BL1是扬声器，它的作用是把电信号转化成声音。功率放大器的作用是把对RP1动片的输出信号进行放大，再推动扬声器BL1工作。

电阻分压采样电路图（二）

AD通过分压电阻采样

电阻分压采样电路图（三）

对于异步电机调速系统来说，环球电机速度检测的正确和精度将是调速系统稳定性和控制精度的关键。为了使系统具有良好的稳定性和较宽的调速范围，本系统采用增里式光电编码器来检测异步电机的速度，事件管理器中，集成有正交编码脉冲电路能够接受光电编码器发出的正交编码脉冲信号，通过检测正交编码脉冲信号便可测出电机的速度和运动方向。系统选用定时器作为的时基，定时器工作模式设为增减计数模式，正交编码脉冲作为的时钟源。

辅助电源是控制系统必不可少的一部分，小编为了确保能为控制系统提供可靠稳定的电源，辅助电源设计选用线性电源。其工作原理是工频交流电经降压变压器降压后再经整流滤波电路，得到直流电压再经三端稳压芯片得到所需的电源电压。

两相交流电机变频调速控制系统的硬件总体框图，包括以三菱作为功率模块的主电路、以为控制核心的外围基本电路，小编详细介绍了直流母线欠过压保护电路、电流采样电路、速度采样电路以及按键显示电路的设计过程。软件和硬件是异步电机变频调速系统的两大组成部分，硬件是调速系统的基础，软件是调速系统的核心。系统控制能力的优劣主要取决于软件的可靠性和通用性，两相交流电机变频调速系统的软件需要满足实时性、可靠性和通用性。为了提高软件效率，系统软件使用汇编语言来编写。

一、电阻的基本原理

电阻，和电感、电容一起，是电子学三大基本无源器件；从能量的角度，电阻是一个耗能元件，将电能转化为热能。

数年前，出现了第四种基本无源器件，叫忆阻器(Memristor)，代表磁通量和电荷量之间的关系。XX文库里也有很多资料，有兴趣可以了解一下。

通常，都是根据欧姆定律来定义电阻，给电阻加一个恒定电压，会产生多大电流；也可以，通过焦耳定律来定义，当电阻流过一个电流，单位时间内会产生多少热量。

实际电阻的等效模型

同样的，实际电阻都是非理想的，存在一定引线电感和极间电容，当应用场合频率较高，这些因数不能忽略。

上图电阻的高频特性非常好，可以看到极间电容只有0.03pF，引线电感只有0.002nH，其中75Ω的电阻可以到30GHz。我们通常使用的贴片电阻大都是厚膜电阻，性能远达不到如此，其引线电感有几个nH，极间电容也有几个pF，大多只能用到几百MHz或几个GHz。

标准阻值表

通常电阻阻值都是标准，上图给出了不同精度(容差)的电阻的标准阻值，通常乘以10的倍数或除以10的倍数，就可以得到所有阻值。

如何记住上述阻值表呢？其实也很简单，注意以下三点：

  •   不同精度的电阻对应着不同精度的系列。通常10%精度的是E12系列，2%和5%是E24系列，1%是E96系列，而0.1%、0.25%和0.5%是E192系列。

  •   系列名中的数字代表着该系列有几个标准阻值，通常为6的倍数。例如，E12系列有12个不同的阻值，E192系列有192个不同的阻值。

  •   每个系列的阻值都近似是一个等比数列，公比为10开多少次方，基数是10Ω。例如E12系列的公比是10开12次方，E96系列的公比都是10开96次方。

有兴趣的可以按照上表数一数，算一算是不是上述规律。另外，根据IEC的规定，2%精度对应是E48系列有48个阻值，有兴趣的可以算一下是哪些值。上表中，Vishay可能不生产该系列了。

阻值标记(Marking)

通常我们使用最多的就是5%和1%的片状电阻，一般0603以上的电阻封装上都有标记表示电阻值。

E24系列(5%)

对于大于10Ω，通常有3位数字表示阻值，前两个表示阻值基数，最后一位表示乘以10的几次方。例如标记100代表10Ω，而不是100Ω，472代表4.7kΩ。小于10Ω通常用R来表示小数点，例如2R2，表示2.2Ω。

E96系列(1%)

通常由2位数字加一个字母表示，2位数字代表是E96系列的第几个阻值，字母表示乘以10的几次方，其中Y代表-1，X代表0，A代表1，B代表2，C代表3，以此类推。例如47C，从表中数到47个阻值，是30.1，C代表乘以10的3次方，就是30.1kΩ。

另外，对于轴向引线封装的电阻，阻值标记都是一圈一圈的色环，具体含义如下图所示：

从左往右，前两个或三个环代表数字，接下来的环代表乘数，与前面的数字相乘便是阻值。再接下来的环代表电阻的容差，最后就是电阻的温度系数。

二、电阻的工艺与结构

电阻的工艺种类繁多，可以根据阻值是否可以变化，分成两大类介绍：

  •   固定电阻
  •   可变电阻

2.1 固定电阻

固定电阻，顾名思义就是电阻值是定值，不可变。大多数时候，我们使用的电阻都是固定值的。可以根据封装的不同大致再分类

2.1.1 轴向引线电阻(Axial Leaded Resistor)

轴线引线电阻通常都是圆柱形，两个外电极是圆柱体两端的轴向导线，根据材料和工艺的不同还可以再分为多种。

绕线电阻(Wire Wound Resistor)

绕线电阻是将镍铬合金导线绕在氧化铝陶瓷基底上，一圈一圈控制电阻大小。绕线电阻可以制作为精密电阻，容差可以到0.005%，同时温度系数非常低，缺点是绕线电阻的寄生电感比较大，不能用于高频。绕线电阻的体积可以做的很大，然后加外部散热器，可以用作大功率电阻。

碳合成电阻(Carbon Composition Resistor)

碳合成电阻主要是由碳粉末和粘合剂一起烧结成圆柱型的电阻体，其中碳粉末的浓度决定了电阻值的大小，在两端加镀锡铜引线，最后封装成型。碳合成电阻工艺简单，原材料也容易获得，所以价格最便宜。但是碳合成电阻的性能不太好，容差比较大(也就是做不了精密电阻)，温度特性不好，通常噪声比较大。碳合成电阻耐压性能较好，由于内部是可以看作是碳棒，基本不会被击穿导致被烧毁。

碳膜电阻(Carbon Film Resistor)

碳膜电阻主要是在陶瓷棒上形成一层碳混合物膜，例如直接涂一层，碳膜的厚度和其中碳浓度可以控制电阻的大小；为了更加精确的控制电阻，可以在碳膜上加工出螺旋沟槽，螺旋越多电阻越大；最后加金属引线，树脂封装成型。碳膜电阻的工艺更加复杂一点，可以做精密电阻，但由于碳质的原因，还是温度特性不太好。

金属膜电阻(Metal Film Resistor)

与碳膜电阻结构类似，金属膜电阻主要是利用真空沉积技术在陶瓷棒上形成一层镍铬合金镀膜，然后在镀膜上加工出螺旋沟槽来精确控制电阻。金属膜电阻可以说是性能比较好的电阻，精度高，可以做E192系列，然后温度特性好，噪声低，更加稳定。

Metal film resistor Â

金属氧化物膜电阻(Metal Oxide Film Resistor)

与金属膜电阻结构类似，金属氧化物膜主要是在陶瓷棒形成一层锡氧化物膜，为了增加电阻，可以在锡氧化物膜上加一层锑氧化物膜，然后在氧化物膜上加工出螺旋沟槽来精确控制电阻。金属氧化物膜电阻最大的优势就是耐高温。

2.1.2 片状电阻

金属箔电阻(Metal Foil Resistor)

金属箔电阻是通过真空熔炼形成镍铬合金，然后通过滚碾的方式制作成金属箔，再将金属箔黏合在氧化铝陶瓷基底上，再通过光刻工艺来控制金属箔的形状，从而控制电阻。金属箔电阻是目前性能可以控制到最好的电阻。

厚膜电阻(Thick Film Resistor)

厚膜电阻采用的丝网印刷法，就是再陶瓷基底上贴一层钯化银电极，然后在电极之间印刷一层二氧化钌作为电阻体。厚膜电阻的电阻膜通常比较厚，大约100微米。具体工艺流程如下图所示。

厚膜电阻是目前应用最多的电阻，价格便宜，容差有5%和1%，绝大多数产品中使用的都是5%和1%的片状厚膜电阻。

薄膜电阻(Thin Film Resistor)

薄膜电阻就是氧化铝陶瓷基底上通过真空沉积形成镍化铬薄膜，通常只有0.1um厚，只有厚膜电阻的千分之一，然后通过光刻工艺将薄膜蚀刻成一定的形状。Thin Film工艺在此前电容和电感的文章中已经提到过多次了，光刻工艺十分精确，可以形成复杂的形状，因此，薄膜电容的性能可以控制的很好。

未完待续......