硬件知识整理part2--电阻在反馈网络中的应用

  学而不厌,诲人不倦,不知老之将至。--孔子

  电阻作为电路中基本的元器件之一。在电路设计中,我们有时会使用欧姆定律来大致估计一下电阻值的大小,但是大多时候我们是不用去过多考虑电阻值的大小,像我这样大方的人会直接放上大阻值的电阻。我也知道这样不妥,但是焊接完板子来看也没啥问题。这个问题先留在这里,我想说下面几种场合是必须注意考虑电阻的参数的。

  这几种场合是反馈,补偿和电流检测等。(本人才疏学浅,只是积累到这三种场合)

  下面只着重说一下反馈应用场合:开关电源的反馈分压电路

  这是一个DCDC降压芯片。FB是反馈输入参考电压端。其实FB只是比较器中的一端,这里的比较器类似于运算放大器,满足虚短虚断原则。FB端从电阻反馈网络中只得到电压,并没有电流输入。讲解完基本的东西。我们来举个例子,FB基准电压为3V。故电阻反馈电路需要给FB反馈一个3V的电压,如果这个基准电压不稳定时,比较器中输出就会变化,那么后面的电路输出也会发生变化。最后,芯片输出的电压会发生变化的。

  为了保证3V基准电压的稳定,我们需要注意两大方面:

  1.电阻的选择

  1) 为了输出精确的电压值,就需要电阻比例正确。为了保证3V的基准电压,我们可以采用25/8的形式。通常我们选择E系列的电阻,用多个电阻串联解决精确电阻值的需求,但是我们大多数采用3个/4个电阻串并联来实现。

  注:平时我们用的电阻基本都是E24系列的。如果你不明白的话,去看我的博文里有介绍。

  2)选择电阻时需要考虑公差和温度系数误差,其中公差(也叫允许误差)是一个范围。例如下图中的(+&-)1%。温度系数误差单位是ppm/摄氏度。所以在温度变化时,处于不同公差的电阻会随着温度变化而变化。趋势如下图。

  3) 不同负载下,反馈电阻值和效率问题也需要考虑。具体影响如下图。

  2. PCB布局问题

  有时候我们在设计开关电源时,例如如下图BUCK电路。

  有时候我们在焊完板子后,不加负载时,开关电源可以按照设计要求输出电压,其电压纹波也能达到要求。但加上负载,输出电压就会紊乱。

  这种现象的主要是因为在开关电源里有很多开关效应存在。输出电容、电感等都有脉动的成分。如果在layout布局时,把反馈电阻网路放在电感下面,电感上的信号就会耦合到电阻上,就会把噪声带入到反馈网络里。[1]这样输出电压就会出现紊乱。

  文章最后,我推荐大家关注达尔闻说这个公众号。我在达尔闻说公众号中学习到了很多硬件知识。

  在此特别声明:由于经过达尔闻说主创的同意,所以该博文中的所有图和标注[1]的文字都来源于达尔闻说公众号推文。

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posted @ 2020-02-27 18:52  鱼水相依  阅读(...)  评论(...编辑  收藏