PDF《硬件设计新手入门宝典》

14 学硬件设计,关注微信号:超硬工程师 不得不说,互联网还真是个好东西.以前要费很多事儿 才能获得的信息,现在很快地免费地可以从网上获取.以前要 学个什么东东,或者学个什么技能,必须得找好师傅,或者花 大价钱找培训机构,可能学得还未必怎么样.现在网上遍布免 费的知识和技术分享,只要愿意花时间钻进去,掌握一些建功 立业的技能,并不是难事.微信号:超硬工程师,就免费发布 很多硬件及系统设计的技术和技能,并用最通俗易懂的语言尽 量把一些枯燥的知识讲得全面易懂,相信会对更多人,包括没 上过大学的朋友有所帮助. 扯得有点远了,我们言归正传.百度上搜索到的对电阻 的定义还是很全面的,其中提到电阻是耗能元件,电流经过它 就产生内能,其物理特征是变电能为热能.也就是说电流经过 时,就会发热,温度会上升.用过电炉子的人其实都知道这个 道理,电炉就是利用里面电阻丝流过电流能发热的原理.但电 炉子的发热也不是可以无限增加的,一般都有个额定功率的限 定.在额定功率的范围内,电炉可以工作很长时间(质量差的 假冒伪劣产品除外?).超过这个功率会怎么样呢?电炉就会 亮光一闪,然后就寿终正寝,烧断了.电阻其实也是如此,上 面问题中提到的电阻的一个参数 1/16W 或1/8W 或1/4W,也 就是电阻的额定功率.电阻的功率消耗 W=I2R,由于 R 是比较 固定的,所以设定额定功率,其实也就限定了流过的电流.如 果电阻使用时超过这个这个额定功率,就会怎么样呢?会冒烟, 闻到焦味,然后电阻就烧坏了.一般情况下,电阻的过电流能 力跟其封装大小也有一定关系,封装尺寸越大,允许通过电流

15 学硬件设计,关注微信号:超硬工程师 值越大.当电阻使用在一些大功率场合或大电流通过的电路设 计时,一定要考虑电阻的额定功率和允许通过电流限定. 电阻有众多不同的使用场景.这里仅就常用的几种情况做 些说明. 1) 上拉电阻 在电路设计中,电阻的使用是非常频繁的.嵌入式或计算 机硬件产品的电路设计中,电阻用的最多的情况可能要算上拉 电阻.这种电阻的连接一般是一端接上拉的电源(一般与芯片 信号的电压值相匹配),另一端连接芯片引脚所对应的信号, 如下图的 R205 所示. 上拉电阻的作用也不尽相同.有些上拉电阻是给芯片的相 关引脚提供初始'

高'

状态;

漏极开路的芯片引脚则通过上拉 从而提供 高 状态的驱动电流;

也有些引脚的上拉电阻是根 据芯片的设计要求为芯片的相关功能接口提供偏置设定等等. 2) 下拉电阻 下拉电阻的连接一般是一端接地,另一端连接芯片引脚所 对应的信号.下拉电阻多是为芯片的功能接口提供偏置设定或 补偿设定,这些都会在芯片的设计规范中有明确说明.如下图

16 学硬件设计,关注微信号:超硬工程师 中R305,R307;

也有些下拉是为芯片的某些引脚提供'

低'

初始设定. 3) 分压电阻 有些情况下,有些芯片的总线接口需要一定的参考电压, 其电压精度要求一般比较高.这种参考电压一般是通过两个高 精度电阻(1%精度)的分压而产生.比如下图中 R201 和R202 就可将 1.8V 电压分压到 0.9V,当作 DDR 总线的参考电 压使用. 4) 终端(termination)电阻 在高速信号设计中,有时候需要在信号的源端或终端加一