¿Cuál es el uso de Zero Ohm & MiliOhm Resistor?

Soy nuevo en el diseño de PCB y noté que algunos esquemas usan resistencias de 0Ω o 100mΩ. ¿Cuál es su propósito y por qué necesitamos usarlos en nuestro diseño de PCB?

Normalmente, si deseamos sondear cuánta corriente está tomando la carga, colocamos un pin de puente a través del trazado de PCB (luego medimos la corriente a través del pin usando un multímetro). Agregar resistencias para este propósito parece que desperdiciaría mucho espacio en PCB. ¿Es esta la única razón por la cual se están colocando resistencias de 100mΩ (ya que I = V / 0.1Ω) en lugar de un pin de puente?

Si es así, ¿hay alguna consideración que debemos tener en cuenta al colocar una resistencia de mΩ a bordo para que no afecte la señal o el comportamiento del circuito?

Las "resistencias" de cero ohmios se usan con frecuencia como enlaces en placas laterales individuales porque pueden colocarse en máquinas de inserción de componentes que pueden insertar resistencias.

Los fabricantes de tableros de un solo lado de alto volumen a menudo usan una máquina de inserción de enlaces separada, cuyas velocidades tremendamente rápidas deben verse para creerse.

Una resistencia de 1 Ohm es "solo otro componente".
Puede usarse como una resistencia de detección de corriente o para alguna otra función del circuito.

Si usa resistencias para detección de corriente con fines de medición.

La caída de voltaje en el peor de los casos debería ser pequeña en comparación con el voltaje total del circuito para que no afecten la operación. por ejemplo, si un circuito consume 1 amperio y tiene un suministro de 5 V, una resistencia de 1 ohmio caería 1 voltio. Esto es el 20% del voltaje total del circuito y sería excesivo en prácticamente todos los casos del mundo real.
Una resistencia de 0.1 Ohm dejaría caer 0.1 V a 1A = 2% de suministro y PUEDE ser aceptable dependiendo del circuito.
Una resistencia de 0.01 Ohm caerá 0.01V a 1A = 0.2% y casi siempre sería aceptable.

La resistencia de 0.1 Ohm caerá 100 mV por Amp por lo que 1 mA producirá 100 uV.
Muchos DMM de bajo costo tienen un rango de 200 mV con una resolución ( pero no precisión ) de 0.1 mV = 100 uV, por lo que pueden leer la corriente en una resistencia de 0.1 Ohm a una resolución de 1 mA . Del mismo modo, pueden leer la corriente en una resistencia de 0.01 Ohm a una resolución de 10 mA.

Colocar las resistencias de detección con un lado conectado a tierra permite una medición referenciada a tierra que puede ser conveniente. La caída de voltaje no debe afectar la operación del circuito.

A veces, pasar por alto la resistencia de detección con un condensador, tal vez 10 uF o 100 uF dependiendo del circuito, reducirá aún más el impacto en el circuito.

Cuando hay ruido de alta frecuencia, el uso de un DMM u otro medidor para medir el voltaje y calcular la corriente dará malos resultados al ruido que ingresa al medidor. En tal caso, use una resistencia de detección de 0.1 Ohm, por ejemplo, alimente el voltaje a través de una resistencia de serie 1k al medidor y agregue unos 10 uF a través de los terminales del medidor.

Hay una gran diferencia entre una resistencia de 0 Ω y una resistencia de 1 Ω: esta última tiene una resistencia infinitamente mayor :-).

El 0 Ω tiene diferentes usos:

• Conexiones selectivas. Puede crear variantes de su circuito colocando o dejando fuera el puente. Al igual que eliminaría una conexión en su programa de captura esquemática (= eliminar puente) y establecer una conexión a un punto diferente (= colocar puente)
• Facilitar el enrutamiento. Un par de puentes sobre trazas pueden permitirle usar un tablero de una sola capa en lugar de una doble capa, lo que le costaría más. Normalmente usará puentes de tamaño 0603 o 0805 para esto; 0402 son demasiado pequeños para salvar una traza promedio.
• Proporcionar un punto de medición actual. Durante el desarrollo y las pruebas, puede colocar una resistencia de derivación de baja resistencia para medir la corriente y, para la producción, reemplazarla con un puente de cero ohmios. Entonces no tiene que cortar trazas para insertar la resistencia de derivación en el circuito. Probablemente menos aplicable, ya que debería haber medido la corriente antes de crear el PCB final, pero para los circuitos de corriente muy baja y el material de diseño de PCB puede importar, y luego hacer que desee medir en la tabla final.

He visto resistencias de 0 ohmios utilizadas en la calibración / prueba. Por ejemplo, si coloca un paso bajo RC en una placa pero se da cuenta de que no es necesario, simplemente coloca un 0 ohm en lugar de cualquier resistencia y deja el condensador apagado.

Esta construcción selectiva de circuitos reductores de ruido es bastante común; Si abre algún hardware básico que es relativamente complejo (receptor de DTV, por ejemplo), es posible que vea que muchos condensadores de desacoplamiento quedan apagados. Esto se debe a que prueban las placas después de la fabricación, y si son demasiado ruidosas después del control de calidad, simplemente colocan más condensadores en diferentes lugares hasta que pasa. Algunos dispositivos de instrumentación extremadamente sensibles pueden tener circuitos de eliminación de ruido completamente únicos (por supuesto, sintonizados por un hombre barbudo y canoso)

Además: puede usarlos como una especie de interruptor DIP soldado para seleccionar funciones para un dispositivo.

Esto es algo aparte de la pregunta, pero se suma a lo que Russell dijo sobre las resistencias de detección de corriente de bajo valor.

Cuando use resistencias de muy bajo valor para medir la corriente generando un voltaje proporcional a esa corriente, debe considerar la resistencia de las conexiones a esas resistencias. Una forma de evitar esto es hacer lo que se llama una medición de "4 hilos". Usted ejecuta la corriente a través de la resistencia de detección normalmente, pero mide el voltaje diferencialmente con líneas de alimentación separadas inmediatamente a través de la resistencia. Con una medición diferencial adecuada, esto cancela cualquier caída de voltaje adicional creada por esa corriente en las conexiones de alta corriente hacia y desde la resistencia.

Aquí hay un ejemplo de una medición de 4 hilos:

R1-R4 son resistencias de detección de corriente de 100 mΩ que pueden transportar hasta 4 amperios en este caso. El sistema necesita reaccionar a estas corrientes a una resolución de 1/4 mA en el extremo inferior. Las conexiones del lado izquierdo están todas conectadas a tierra a la izquierda de esta instantánea. Aunque la mayor parte de la ruta a tierra está aislada, imagine el problema de múltiples amperios que se ejecutan a través de las tres resistencias superiores e intentan distinguir entre 1/4 mA y 1/2 mA que fluyen a través de la inferior. Esos amperios a través de las resistencias superiores causarán fácilmente una compensación de tierra en la parte inferior mucho mayor que la caída de voltaje causada por 1/4 mA a través de R4.

La solución es la técnica de medición de 4 hilos. Tenga en cuenta los dos cables que provienen de la conexión interior de cada resistencia. Esos van a lo que son esencialmente amplificadores diferenciales que solo responden a la diferencia de voltaje entre los dos cables. Esos cables pueden ser pequeños ya que llevan poca corriente. Su propósito es solo informar el voltaje al amplificador diferencial.

Los aviones deben estar conectados a través de un único punto. Colocar una resistencia de 0Ω entre las redes que representan esos planos ayuda a hacer cumplir la regla.

Probado con mi propia experiencia. Para resistencia cero, descubrí físicamente que cada vez que se coloca una resistencia de cero ohmios en serie con la carga, por lo que el material de carga es semiconductor (LED, procesador, etc.), el calor disipado de la carga se reducirá ligeramente, y la resistencia de cero ohmios en realidad se calienta más. , esa resistencia de cero ohmios comparte parte del calor generado por la carga. No sé si la resistencia de cero ohmios está hecha de qué material, acabo de comprarla en algún lugar de la tienda de electrónica y la uso. No encontré tal resultado en google. Sin embargo, el procedimiento para validar mi hallazgo es fácil, solo use el "escáner térmico" para escanear ambos LED con y sin resistencia de cero ohmios, puede buscar el escáner térmico de Google en la imagen, tipo de escáner similar a una pistola. Según mi propia suposición, creo que hay algo que ver con las propiedades del material. Puedes recordar la oxidación siempre elige el zinc en lugar del hierro cuando están conectados entre sí; el calor elige el material de resistencia de cero ohmios para disipar el calor en lugar de elegir el LED cuando están conectados entre sí, algo así. Supongo que nadie está haciendo esto, así que no encontré nada en Internet, alguien puede usar esto como una investigación en la universidad para producir algunos documentos.

Según mi experiencia, la resistencia de 0 ohmios es para detectar corriente o conectar una señal digital dependiendo del tipo de circuito, por supuesto. En el circuito digital se puede usar para identificar qué señal es alta o baja por un PWM bidireccional