为什么将电阻器与信号线串联？

在电路中很多时候，我看到电阻器串联在信号线中，有时甚至与MCU的VDD线串联。这样做的目的是消除线路中的噪声吗？这与使用.pF之类的小电容做同样的事情有何不同？

常见的两个原因是延迟完整性转换中的信号完整性和电流限制。

为了信号完整性，由pcb迹线和连接的组件形成的传输线阻抗中的任何不匹配都会引起信号过渡的反射。如果允许这些信号沿着迹线来回跳动，并在许多周期结束时消除不匹配，直到它们消失，则信号“响”，并且可能被电平或其他边沿转换误解。通常，输出引脚的阻抗低于走线，而输入引脚的阻抗更高。如果在输出引脚上放置一个与传输线阻抗相匹配的串联电阻，则该电阻将立即形成一个分压器，并且沿该线传播的波前电压将是输出电压的一半。在接收端，输入的较高阻抗看起来像是开路，它会产生同相反射，使瞬时电压加倍，回到原始电压。但是，如果允许该反射返回到驱动器的低阻抗输出，它将反射异相并产生相长干涉，再次相减并产生振铃。而是由驱动器上的串联电阻吸收，该电阻经选择以匹配线路阻抗。这种源端接在点对点连接中效果很好，但在多点连接中效果不佳。而是由驱动器上的串联电阻吸收，该电阻经选择以匹配线路阻抗。这种源端接在点对点连接中效果很好，但在多点连接中效果不佳。而是由驱动器上的串联电阻吸收，该电阻经选择以匹配线路阻抗。这种源端接在点对点连接中效果很好，但在多点连接中效果不佳。

惰性级别转换中的电流限制是另一个常见原因。不同世代的CMOS IC技术具有不同的最佳工作电压，并且可能具有由晶体管的微小物理尺寸确定的损坏极限。此外，它们本身无法承受输入电压高于其电源的电压。因此，大多数芯片从输入到电源都装有微型二极管，以防止过压。如果以5v的电压驱动3.3v的器件（或者更可能是今天以3.3v的电源驱动1.2v或1.8v的器件），仅依靠那些二极管将信号电压钳位到安全范围是很诱人的。但是，它们通常无法处理可能由较高电压输出提供的所有电流，因此使用串联电阻来限制流过二极管的电流。

是的，信号完整性是原因。使用帽子会大大降低边缘的边缘，并且不会干净。关于该主题的标准书是《高速数字设计：黑魔法手册》。根据经验，通常以22.1欧姆为起点。您可以使用信号完整性仿真工具（例如Mentor Graphics的HyperLynx）在构建评估板之前进行更好的分析。

在VDD线上这不是原因。有人可能会在其中放置一个毫欧电阻器来测量功率，然后将其替换为0欧姆进行生产。其他人（尤其是模拟人）可能会在其上放置一个RC滤波器以消除噪声。

在什么样的产品上？在消费者方面，这可能是为了确保信号完整性（请参见Brian的回答）。

在开发工具上，可能是为了限制电流。在我的项目中，我经常在信号线上掉一些470欧姆的电阻，以连接到外部模块。数字输入所吸收的电流不足以在该电阻上产生较大的压降。电流限制意味着，如果我错误地连接东西或如果某东西使裸露的板上的连接短路，则通常不会冒烟。它与上限不同，因为上限会在数字边缘上吸引大量电流（持续时间很短，但有时不可忽略），这与电阻的作用相反。

我不确定这是否是您要说的，但是可以在驱动长线路的运算放大器的输出端放置一个较小的电阻（<100 ohm），以免电容性负载引起放大器振荡。

它也可以用来确保两个放大器具有完全相同的输出阻抗，以创建一个平衡线来抑制干扰。

还有两个答案：

1. 在线路上添加电阻器可能会限制破坏性的电流，否则这种破坏性的电流可能是由短暂的高压瞬变（例如由静电放电（ESD）引起的瞬变）引起的。
2. 与芯片电源输入一致的低值电阻将使电压下降，该电压与芯片的电源电流成比例。如果知道电阻的值，则可以连接一个电表，测量电压并推断电流，而不会影响电路的工作。无论是否需要电表，该电路都可以工作。相比之下，如果电路板上有一个与电源串联的电流表的连接点，则在没有插针的情况下，有必要将其短路。

我已经看到了Xilinx FPGA，该FPGA被编程为驱动成像器上的CMOS模拟行/列多路复用器，浪费了该多路复用器，因为亚纳秒级的Xilinx数字边缘低于地面，而VDD高于FAR。这可以通过速度为900MHz的1pF探针（TEK有源Fet探针P6201，过时了）观察到。您的正常13pF慢探针没有显示过冲。我被在这些领域具有多年经验的人员指示，在从Xilinx到多路复用器的6“线（大约15条线）中的每条线中分别放置一个1Kohm电阻。结果？精细的图像，具有很多偏移/出现增益误差。添加了一些冷板校正，您可以看到手指浸透了一张纸的热量，这是怎么回事？保护二极管有望吸收任一极性的ESD冲击，在亚纳秒以下/超调期间打开。因此，每秒将数百万次电荷注入CMOS基板和孔中，如果由于意外的电荷流需要返回原点而将其驱动到grd / rail，则会破坏数字性能，甚至破坏模拟信号。我曾协助调试其他CMOS电路，因为在CMOS测试中，只有一个逻辑门在ESD测试中被打乱了。阱/底物之间的局部电荷聚集接触。

小心VDD线上的电阻。如果不小心正确地确定盖子的尺寸，可能会导致设备的电源馈送产生波纹，这可能会对运行产生不利影响。

有时，电阻器或其他负载会与离散数字输入并联，以补偿长输入电缆中的分布电容。考虑这样一种情况，即在长距离屏蔽电缆末端的现场开关具有热导体和回路导体。电缆对的另一端有一条120 VAC的线路，返回端连接到PLC，DCS或其他数字设备的输入。基于以下值：-电源电压-电缆电容-数字输入设备的阻抗-数字输入设备的接通电压您可以计算电缆走线的最大安全距离，以便在打开开关时关闭输入。
电缆的阻抗和输入设备形成一个分压器，即使在开关断开的情况下，该分压器也可能导致输入电压高于阈值。