なぜ「0 オーム抵抗」が必要なのでしょうか?

0 オーム抵抗器は、多くのアプリケーションに使用する必要がある特殊な抵抗器です。したがって、実際には回路設計の過程にあるか、特殊な抵抗を使用することがよくあります。0オーム抵抗器はジャンパー抵抗器とも呼ばれ、特殊な目的の抵抗器です。0オーム抵抗器の抵抗値は実際にはゼロではありません（つまり、超電導乾物です）。抵抗値があるためですが、従来のチップ抵抗器にも同じ誤差があります。このインジケーターの精度。図 29.1 に示すように、抵抗器メーカーは 0 オームのチップ抵抗器に対して 3 つの精度レベルを持っています。それは、F ファイル (≤ 10mΩ)、G ファイル (≤ 20mΩ)、および J ファイル (≤ 50mΩ) です。言い換えれば、0Ωの抵抗器の抵抗値は50mΩ以下です。0 オーム抵抗器の特別な性質のため、その抵抗値と精度は特別な方法でマークされています。図に示すように、0 オーム抵抗のデバイス情報はこれらのパラメータでマークされます。

回路で 0 オームの抵抗器をよく見かけますが、初心者にとっては混乱することがよくあります。0 オームの抵抗器であれば、それはワイヤであるのに、なぜそれを付ける必要があるのでしょうか。また、そのような抵抗器は市販されているのでしょうか？

1. 1.0Ω抵抗器の機能

実際、0 オームの抵抗器は依然として役に立ちます。おそらく以下のような機能がいくつかあると思われます。

ａ．ジャンパー線として使用します。これは見た目も美しく、取り付けも簡単です。つまり、最終設計で回路を完成させるときに、回路が切断または短絡する可能性があり、その時点で 0 オームの抵抗がジャンパとして使用されます。これを行うことで、PCB の変更を回避できる可能性があります。または、回路基板は互換性のある設計を行う必要がある場合、2 つの回路接続方法の可能性を実現するために 0 オームの抵抗を使用します。

b.デジタルとアナログなどの混合回路では、2 つのグランドを分離し、1 点で接続する必要があることがよくあります。2 つのアースを直接接続する代わりに、0 オームの抵抗を使用して 2 つのアースを接続できます。この利点は、グランドが 2 つのネットワークに分割されるため、広い領域に銅を敷設する場合などの取り扱いが非常に簡単になることです。また、2 つのグランド プレーンを短絡するかどうかを選択できます。余談ですが、そのような場合にはインダクタや磁気ビーズなどが接続されることがあります。

c.ヒューズ用。PCB アライメントの溶断電流が大きいため、短絡過電流やその他の障害が発生した場合に溶断することが困難であり、より大きな事故につながる可能性があります。0オーム抵抗の電流耐量は比較的弱いため（実際、0オーム抵抗も一定の抵抗値であり、非常に小さいだけです）、過電流が流れるとまず0オーム抵抗が溶断され、回路が破壊され、より大きな事故が防止されます。抵抗値がゼロまたは数オームの小さな抵抗がヒューズとして使用されることもあります。ただし、これは推奨されませんが、一部のメーカーではコストを節約するためにこれを使用しています。これは安全な使用ではないため、このように使用されることはほとんどありません。

d.試運転のために予約された場所。必要に応じて、インストールするかどうか、またはその他の値を決定できます。デバッグが完了していることを示すために * が付いている場合もあります。

e.コンフィギュレーション回路として使用されます。これはジャンパまたはディップスイッチと同様に機能しますが、はんだ付けによって固定されるため、一般ユーザーによる構成のランダムな変更が回避されます。抵抗を別の位置に取り付けることで、回路の機能を変更したり、アドレスを設定したりすることができます。たとえば、一部のボードのバージョン番号は高レベルと低レベルによって取得され、0 オームを選択して、さまざまなバージョンの高レベルと低レベルの変更を実装できます。

2. 0オーム抵抗器の力

0 オーム抵抗器の仕様は、通常、1/8W、1/4W などの電力によって分割されます。この表には、0 オーム抵抗器のさまざまなパッケージに対応する貫通電流能力がリストされています。

パッケージごとの 0 オーム抵抗の電流容量

3. アナログおよびデジタルアース用の単一点アース

それらがアースである限り、最終的には一緒に接続され、その後アースに接続される必要があります。接続されていないと「フローティングアース」となり、圧力差が生じて電荷がたまりやすくなり、静電気が発生します。接地は基準 0 電位であり、すべての電圧は基準接地から得られます。接地規格は一貫している必要があるため、あらゆる種類の接地を互いに短絡する必要があります。地球はすべての電荷を吸収することができ、常に安定しており、究極の地球基準点であると考えられています。一部の基板はアースに接続されていませんが、発電所はアースに接続されており、基板からの電力は最終的に発電所から大地に戻ります。アナログとデジタルのアースを広い範囲で直接接続すると、相互干渉が発生します。上記のような理由で接続が短く適切ではありませんが、この問題を解決するには次の 4 つの方法を使用できます。

ａ．磁気ビーズとの接続: 磁気ビーズの等価回路は帯域抵抗リミッターと同等であり、特定の周波数点でのみノイズに対して顕著な抑制効果があり、使用する場合はノイズ周波数を事前に推定する必要があります。適切なモデルを選択してください。周波数が不確実または予測できない場合には、磁気ビーズは適合しません。

b.コンデンサによる接続: AC を通じてコン​​デンサが絶縁されると、接地がフローティングになり、等電位の効果を得ることができません。

c.インダクタとの接続: インダクタは大きく、浮遊パラメータが多く、不安定です。

d.0オームの抵抗接続: インピーダンスを制御できる範囲であり、インピーダンスが十分に低く、共振周波数点などの問題はありません。

4. 0 オーム抵抗の定格を下げる方法は?

0 オームの抵抗器には通常、定格最大電流と最大抵抗のみが表示されます。ディレーティング仕様は通常、通常の抵抗に対するものであり、0 オーム抵抗のディレーティングを個別に行う方法についてはほとんど説明されていません。オームの法則を使用して、0 オームの抵抗器の定格電流を掛けた最大抵抗を計算できます。たとえば、定格電流が 1A で最大抵抗が 50mΩ の場合、許容される最大電圧は 50mV であると見なされます。ただし、実際の使用シナリオで 0 オームの実際の電圧をテストすることは非常に困難です。これは、電圧が非常に小さく、通常は短絡に使用され、短絡の両端間の電圧差が変動するためです。

したがって、一般的には、使用する定格電流の直接 50% ディレーティングを使用することで、このプロセスを簡素化します。たとえば、抵抗を使用して 2 つの電源プレーンを接続し、電源が 1A である場合、先ほど説明した簡単なディレーティング方法に従って、電源と GND の両方の電流が 1A であると近似し、2A を選択します。ショート用の0オーム抵抗。