電阻串聯(lián)大家應該在初中的課堂上就有接觸，但那個(gè)時(shí)候只是比較淺顯的，今天我就來(lái)講一下電阻串聯(lián)的作用。
電阻串聯(lián)常見(jiàn)作用
第 一個(gè)作用是：阻抗匹配：
因為信號源的阻抗很低，跟信號線(xiàn)之間阻抗不匹配，串上一個(gè)電阻后，可以改善匹配情況，以減少反射，避免振蕩等。
常見(jiàn)的阻抗匹配方法
1、使用變壓器來(lái)做阻抗轉換。
2、用串聯(lián)/并聯(lián)電容或電感的辦法，這在調試射頻電路時(shí)常使用。
3、使用串聯(lián)/并聯(lián)電阻的辦法。一些驅動(dòng)器的阻抗比較低，可以串聯(lián)一個(gè)合適的電阻來(lái)跟傳輸線(xiàn)匹配，例如高速信號線(xiàn)，有時(shí)會(huì )串聯(lián)一個(gè)幾十歐的電阻。而一些接收器的輸入阻抗則比較高，可以使用并聯(lián)電阻的方法，來(lái)跟傳輸線(xiàn)匹配，例如，485總線(xiàn)接收器，常在數據線(xiàn)終端并聯(lián)120歐的匹配電阻。
4、改變阻抗力。通過(guò)電容、電感與負載的串并聯(lián)調整負載阻抗值，以達到源和負載阻抗匹配。
5、調整傳輸線(xiàn)。調整傳輸線(xiàn)是加長(cháng)源和負載間的距離，配合電容和電感把阻抗力調整為零。此時(shí)信號不會(huì )發(fā)生 發(fā)射，能量都能被負載吸收。高速PCB布線(xiàn)中，一般把數字信號的走線(xiàn)阻抗設計為50歐姆。一般規定同軸電纜基帶50歐姆，頻帶75歐姆，對絞線(xiàn)（差分）為85-100歐姆。
第 二個(gè)作用是：可以減少信號邊沿的陡峭程度，從而減少高頻噪聲以及過(guò)沖等。
因為串聯(lián)的電阻，跟信號線(xiàn)的分布電容以及負載的輸入電容等形成一個(gè)RC電路，這樣就會(huì )降低信號邊沿的陡峭程度。大家知道，如果一個(gè)信號的邊沿非常陡峭，含有大量的高頻成分，將會(huì )輻射干擾，另外，也容易產(chǎn)生過(guò)沖。
通常，在高速信號線(xiàn)中才考慮使用這樣的電阻。在低頻情況下，一般是直接連接。
接下來(lái)將結合具體案例來(lái)講解電阻串聯(lián)的作用。
電阻串聯(lián)具體應用
1、SPI信號線(xiàn)
SPI信號上串聯(lián)電阻，一般是幾十歐姆左右，一般有如下幾個(gè)作用：
1）阻抗匹配。因為信號源的阻抗很低，跟信號線(xiàn)之間阻抗不匹配，串上一個(gè)電阻后，可改善匹配情況，以減少反射。
2）SPI的速率較高，串聯(lián)一個(gè)電阻，與線(xiàn)上電容和負載電容構成RC電路，減少信號陡峭，避免過(guò)沖，過(guò)沖有時(shí)候會(huì )損壞芯片GPIO，當然對EMI也有好處，尤其是高速電路。
3）調試方便，現在的芯片很多是BGA、QFN封裝，串聯(lián)一個(gè)電阻，調試時(shí)用示波器抓取波形方便。
2、LDO輸入端
當LDO的VIN absolute maximum接近電源電壓時(shí)，這時(shí)候又不想換高規格的LDO，為了節省成本，這時(shí)可以串一個(gè)小阻值電阻，能吸收一部分電壓和電流，當電源端出現更大的浪涌時(shí)，電阻會(huì )身先士卒，代價(jià)更小。
假設LDO擊穿，VIN和GND短路，因為串聯(lián)電阻R的存在，也會(huì )避免電源SYS_5V與GND的短路。
3、TVS前后串聯(lián)電阻
TVS串聯(lián)電阻一般有兩種接法，第 一個(gè)圖電阻在TVS前，第 二圖電阻在TVS后，兩種電路使用場(chǎng)景是不一樣的。
先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題，電阻和TVS哪個(gè)抗浪涌能力強？答案毋庸置疑，當然是TVS。
1）對第 一個(gè)圖來(lái)說(shuō)，首先要考慮浪涌大小，如果不大，可以選擇一個(gè)合適功率的電阻，電阻在TVS前面，會(huì )吸收很小一部分的電流，浪涌電流IPP小了之后，對應TVS的Vc（鉗位電壓）也會(huì )變小，對后端負載的保護更好。
2）對第 二個(gè)圖來(lái)說(shuō)，TVS首先吸收大部分的浪涌電流，部分殘壓或者殘流，會(huì )經(jīng)過(guò)電阻R2，進(jìn)行二次的分壓限流，可以更好的保護后端負載。如果后端負載遠大于R2，分壓限流也就微乎其微了，R2其實(shí)也就沒(méi)啥作用了。