电路中的0欧姆电阻究竟是干什么用的？

Posted 2021-01-16 whik

写在前面

本文摘自知乎问题0欧电阻为什么能把数字模拟混合电路中的地分开？部分大佬的回答，使用之前没有经过各位大佬的同意，如有侵权，请联系博主E-Mail删除，谢谢。

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@运算放大器的回答

以下为原文：@魔子的答案说的并不准确，理由如下：
第一，0欧电阻并不是方便调试，我从来没在调电路的时候把模拟地和数字地的连接断开，这种不叫调试，这种叫故意烧板子。

第二，0欧电阻可以当导线使用，但是不能等效为导线。这点 @时伟说的很对，对于信号来讲，0欧电阻的阻抗不为零。

第三，地线要不要进行分割都行，这点完全正确，具体要不要分割，需要根据信号特性来决定。但是EMC并不是什么高深的理论，两条原则就可以概括。

有些人说分割地没有用，或者用处不明显，我只能说在你应用的领域分割地的用处不大，或者是分割的时候没有明白分割地的原则和实质，所以不分割比分割效果好。有空玩玩0.5uVpp 10MHz信号放大80dB增益的电路，分分钟教你做人，教你什么叫EMS和EMI，什么叫波形烂到示波器都识别不出信号。

以下为私货EMC也就是电磁兼容，再设计电路时，一般EMC问题划分为两个具体问题：

1.阻抗匹配

2.接地与屏蔽。

题主的问题是接地，今天就说说接地好了。

首先，什么叫接地？

接地——为电路或系统提供零电势参考平面，在系统和地之间建立低阻抗通路。在电路中，需要回流的信号有两种，一种是信号，一种是干扰。

要保证电路正常工作，则需要保证信号的干净，不被干扰所影响（接地与屏蔽），当然，也要不被自己所影响（阻抗匹配）。

明白这个电路基本点之后，现在说说一个信号回流的概念，下面先看两张图，图是在论坛里面找的，如有不当，通知我删除。第一张是不同信号的回流路径对比，蓝色的是地平面，红色的是信号线，可以看到1kHz和100kHz是通过整个地平面进行回流，而1MHz的信号，回流则是在信号线下面。第二张和第三张就是放大图。

可以看到，随着信号频率的不同，信号的回流路径也发生了很大的变化。这里要说一个极其重要的概念，趋肤效应，说白了就是信号会自动选择低阻抗回路进行回流。

在频率较低的时候，整个地平面的环路阻抗不明显，所以信号会通过整个地平面进行回流，但是当信号频率逐渐升高的时候，地线阻抗效应就会体现出来，这时候，信号会自动选择信号线的边缘进行传播，选择紧邻信号线的地环路进行回流。这也是为什么，音频电路不铺大面积地，并且单点接地；1MHz-10Mhz的电路需要单点接地，并尽量保证地平面的完整；而射频电路时常要把地线接成环形。无论是信号还是干扰，都遵循从哪儿来，回哪儿去的道理，所以无论地线怎么处理，都会为在信号回流路径上，尽量提高干扰回流的阻抗，让干扰选择与信号回流路径截然不同的路径进行回流。

综上所述题主所说的0欧电阻（其实实际中用0欧电阻只是小信号数模混合电路中，分割信号地使用，大多数情况需要分割地的时候用的是铁磁体），其作用在于提高噪声信号在信号回流路径上的阻抗。而且时常我们在低于10Mhz的数模混合电路中，不是把数字地和模拟地用0欧电阻隔开，而是选择把数字地和模拟地用0欧电阻或者铁磁体接到电源地上，因为这个时候，只有电源地算得上“干净地”，模拟地和数字地都是带噪声的地。下面这张板子的图，总共有五块地，分别为信号地，模拟地，数字地，电源地和时钟地。

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@小文文的回答

不请自来，@魔子和 @运算放大器都已经讲到了几个关键点并且分析得很到位，有图有真相,在此我也不再赘述;

我也结合自己工作中接触到的实际情况，简明扼要地列举一些0欧姆电阻用法：

1.在电路中没实际作用，只是在pcb上为了调试方便或电磁兼容设计等

2.当跳线作用，如果某个线路不用，直接不焊接该电阻即可

3.在匹配电路参数不确定时，用0欧姆代替，实际调试时确定参数，再以具体阻值代替之

4.想测试某条线路的电流时，可以去掉0欧姆电阻，接上电流表，方便测试

5.在layout时，如果实在无法布通，可以加个0欧姆电阻（不建议使用）

6.在高频信号电路中，当电感或电容。解决EMC问题。

7.单点接地

8.作熔丝

9.模拟地和数字地单点接地

10.有时产品上不要出现跳线和拨码开关，有时客户会手贱，引起错误，可用0欧代替。

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@魔子的回答

0欧姆电阻不是为了把数字地和模拟地分开，只是使模拟地和数字地进行电气连接，因为模拟地和数字地毕竟属于同一个网络，最终也还是要连在一起的。把数模地分开，只是工程师为了解决干扰的一种手段。

用0欧姆电阻的方便之处就是它很容易拆卸，拆卸下来可以换其他的器件代替以观察最终的效果进行对比，而导线不能拆卸。限流这种观点，其实不太赞同，0欧姆电阻有阻抗但毕竟 小，这得流过多大电流才起到限流作用？几A？不现实吧，很多电路板达不到这个电流级别。反而有阻抗影响挺大吧，如果0欧电阻阻抗挺大，那在0欧姆上的电压降产生共模干扰导致的问题不可忽视。

进行数字地和模拟地之间的隔离，其实是一门挺有技术含量的事，属于EMC的范畴。我不太赞同一些工程师说的，只要是数模混合电路就必须对数字地和模拟地进行地的分割，然后用个磁珠或0欧姆电阻连起来。具体问题还得具体分析。我见过很多电路板，采用统一地，也就是不对地分割，当然也就不存在用0欧电阻连接的问题，其EMC可以做得很好。

反而一些采用了地分割的电路板，EMC很差。导致这种现象的原因是工程师对EMC本质的理解偏差。其实EMC很关键一点就是环流路径最小化，如果进行地分割，就要非常注意，一旦信号线跨越地分割线，环流路径必然增大，EMC性能变差。而采用统一地的电路板，事先必须对布局做足考虑，对电路模块进行物理分区（不分割），保证模块都有自己的回路，就不会影响其他模块，同时因为地没有分割，保证了地的完整性。当然具体细节太多了，就不一一介绍。

分割做得好，确实可以做到较好的数模隔离，但是不做分割，EMC不一定差。凡事没有绝对，没有哪一种是绝对的好，只是要根据具体的情况决定倒是要不要分割，目的是为了EMC性能，分割只是一种手段，而手段可以多种。还是那句话具体问题具体分析。以上（可能有点偏题了）

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写在最后

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