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信号线上串个小电阻干啥用的？

2022-05-04 143

问题：

查看有些原理图的设计时，经常看到串一些小电阻，如0Ω，22Ω，33Ω等等，但是也不是一定串。同样场合有的串，有的不串。这是为什么呢？这里电阻串联的意义是什么呢？什么时候需要串电阻呢，阻值取多大呢？

关于这个问题，我们先看下网上的一些答案：

有人说：参考设计上推荐的，应该是经验设计预留，为了后续调试方便。

有人说：为了保护接口，抵抗小能量电压脉冲，防止信号脉冲损坏接口的。

举个简单的例子：

一个串口通讯的提示信号，当接上串口时，因为瞬间的插拔产生了一个很窄的电压脉冲，如果这个脉冲直接打到GPIO口，很可能打坏芯片，但是串了一个小电阻，很容易把能力给消耗掉。如果脉冲是5mA 5.1V，那么过了30Ω后就是5v左右了。

还有人说：主要是基于阻抗匹配方面的考虑，以达到时序统一，延迟时间，走线电容等不会超过范围！原因在于LAYOUT时可能走线方面不是很匹配！

那么到底是为了什么呢？

很多时候，高速数字信号传输线上会串电阻，目的是解决阻抗匹配问题，阻抗不匹配会导致信号反射、过冲等问题。

电磁波类似光一样在同一种介质中传播方向和能量不会衰减，但如果光从一种介质发射到另外一种介质的时候会发生反射和折射现象，那么光到达终端的能量会衰减很多吧。同理高速数字信号从源端向终端传输过程中由于连接线或者PCB LAYOUT的原因导致部分阻抗不连续（比如要求传输线阻抗为100欧，但是PCB有的部分是100欧，但是中途打过孔或者线宽发生变化就会引起阻抗的不连续）就会导致信号反射，反射的信号在传输线中又会与原信号叠加，信号被干扰了，终端接收这样的信号解码会出错。

一般来讲，高速信号接口上串电阻基本就是阻抗匹配作用，一般来说如果LAYOUT比较好此电阻贴0欧没问题的，如果出现问题，就可以通过改变串连的小电阻来调节信号质量，从而达到消除过冲、振铃目的。