電阻串聯常見作用

第一個作用是：阻抗匹配：

因為信號源的阻抗很低，跟信號線之間阻抗不匹配，串上一個電阻后，可以改善匹配情況，以減少反射，避免振蕩等。

常見的阻抗匹配方法

1、使用變壓器來做阻抗轉換。

2、用串聯/并聯電容或電感的辦法，這在調試射頻電路時常使用。

3、使用串聯/并聯電阻的辦法。一些驅動器的阻抗比較低，可以串聯一個合適的電阻來跟傳輸線匹配，例如高速信號線，有時會串聯一個幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高，可以使用并聯電阻的方法，來跟傳輸線匹配，例如，485總線接收器，常在數據線終端并聯120歐的匹配電阻。

4、改變阻抗力。通過電容、電感與負載的串并聯調整負載阻抗值，以達到源和負載阻抗匹配。

5、調整傳輸線。調整傳輸線是加長源和負載間的距離，配合電容和電感把阻抗力調整為零。此時信號不會發生發射，能量都能被負載吸收。高速PCB布線中，一般把數字信號的走線阻抗設計為50歐姆。一般規定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線（差分）為85-100歐姆。

第二個作用是：可以減少信號邊沿的陡峭程度，從而減少高頻噪聲以及過沖等。

因為串聯的電阻，跟信號線的分布電容以及負載的輸入電容等形成一個RC電路，這樣就會降低信號邊沿的陡峭程度。大家知道，如果一個信號的邊沿非常陡峭，含有大量的高頻成分，將會輻射干擾，另外，也容易產生過沖。

通常，在高速信號線中才考慮使用這樣的電阻。在低頻情況下，一般是直接連接。

接下來將結合具體案例來講解電阻串聯的作用。

電阻串聯具體應用

1、SPI信號線

SPI信號圖

SPI信號上串聯電阻，一般是幾十歐姆左右，一般有如下幾個作用：

1）阻抗匹配。因為信號源的阻抗很低，跟信號線之間阻抗不匹配，串上一個電阻后，可改善匹配情況，以減少反射。

2）SPI的速率較高，串聯一個電阻，與線上電容和負載電容構成RC電路，減少信號陡峭，避免過沖，過沖有時候會損壞芯片GPIO，當然對EMI也有好處，尤其是高速電路。

3）調試方便，現在的芯片很多是BGA、QFN封裝，串聯一個電阻，調試時用示波器抓取波形方便。

2、LDO輸入端

LDO輸入端圖

當LDO的VIN absolute maximum接近電源電壓時，這時候又不想換高規格的LDO，為了節省成本，這時可以串一個小阻值電阻，能吸收一部分電壓和電流，當電源端出現更大的浪涌時，電阻會身先士卒，代價更小。

假設LDO擊穿，VIN和GND短路，因為串聯電阻R的存在，也會避免電源SYS_5V與GND的短路。

3、TVS前后串聯電阻

TVS串聯電阻圖一

TVS串聯電阻圖二

TVS串聯電阻一般有兩種接法，第一個圖電阻在TVS前，第二圖電阻在TVS后，兩種電路使用場景是不一樣的。

先問大家一個問題，電阻和TVS哪個抗浪涌能力強？答案毋庸置疑，當然是TVS。

1）對第一個圖來說，首先要考慮浪涌大小，如果不大，可以選擇一個合適功率的電阻，電阻在TVS前面，會吸收很小一部分的電流，浪涌電流IPP小了之后，對應TVS的Vc（鉗位電壓）也會變小，對后端負載的保護更好。

2）對第二個圖來說，TVS首先吸收大部分的浪涌電流，部分殘壓或者殘流，會經過電阻R2，進行二次的分壓限流，可以更好的保護后端負載。如果后端負載遠大于R2，分壓限流也就微乎其微了，R2其實也就沒啥作用了。

審核編輯：劉清