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【物联科普】芯片VCC引脚入口为何需要串小电阻?




为什么在芯片电源入口需要串联一个小电阻?

你有没有发现,一些芯片的电源入口不是直接接入直流电源,而是会串联一个小电阻,小电阻的阻值通常选择在几十欧姆的范围内。为什么要这样做呢?

其实在芯片电源入口串联一个小电阻(通常在几十欧姆范围内)是一种常见的设计手法,其主要目的是为了保障芯片的正常运行和保护电子系统的安全。这种设计看似简单,却包含了多方面的考虑和保护功能。以下将从多个角度详细解析这种设计的合理性及其背后的技术原理。

1. 保护电源免受短路损坏

芯片内部的电路设计通常非常复杂,可能会出现各种故障。如果芯片的VCC引脚(电源引脚)与地线(GND)发生短路,直接连接电源可能会导致电源损坏甚至引发系统故障。这是因为没有保护电阻时,电源电压会直接作用在整个电源引脚上,形成短路电流,可能会击穿芯片或导致电源线损坏。

通过在电源入口串联一个小电阻,可以限制短路时的电流大小。这种电阻的阻值通常在几十欧姆左右,足以在短路情况下将电流限制在可接受范围内,从而保护电源免受损害。

2. 抑制电压波动和脉冲

在实际电源供应中,电压可能会出现波动或瞬时脉冲。这种现象可能导致芯片无法正常工作,甚至损坏芯片。串联一个小电阻可以起到分压作用,将电压波动或脉冲分担在电阻上,从而降低输入到芯片的电压,保护芯片免受过压或电压异常的影响。

3. 限制电流

在某些情况下,电源线上的电流可能会超过芯片的承受能力。如果芯片无法承受过大的电流,可能会导致芯片损坏或烧毁。通过在电源入口串联一个小电阻,可以限制流经芯片的电流大小,确保其在可接受范围内运行。

4. 阻抗匹配(可选)

虽然阻抗匹配通常用于信号线,但在某些电源设计中,小电阻也可以用于改善电源线的阻抗特性,减少高频噪声和过冲。通过合理的阻抗匹配,可以降低电源线上的信号失真,提高系统的整体性能。

5. 压降保护

在芯片工作时,电源引脚的高电位状态对地线的电压降可能会对地线造成损害。通过串联一个小电阻,可以减少地线上的电压降,从而保护地线免受损坏。

综上所述,在芯片电源入口串联一个小电阻看似简单,却涵盖了多种保护功能。这种设计不仅可以保护电源免受短路损坏,还能抑制电压波动和脉冲,限制电流,减少高频噪声和过冲,甚至可以减少地线上的电压降。选择几十欧姆范围内的电阻值,既能满足保护要求,又不会对芯片的正常工作造成太大影响。因此,这种设计在芯片设计中是一种非常实用且安全的选择。


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