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将一个简单电路用作毫欧表

2021-02-22 AM Hunt 阅读:
我最近在调试一个设计时,发现从接地层到电源层存在一处短路。我找不到毫欧表或等效的测试仪来查找这类短路,所以上网搜索,找到了一种很容易自制的毫欧表,用一个稳压器IC和一些电阻就可以了......

我最近在调试一个设计时,发现从接地层到电源层存在一处短路。我找不到毫欧表或等效的测试仪来查找这类短路。所以,我上网搜索,希望找到一种很容易构建的毫欧表。LXdednc

我在一个制造商的数据手册中找到了答案,其中针对小阻值测量介绍了基本的四线法。该方法使用电压基准IC作为受控恒流源的输入级。于是我快速翻了下我的旧元件箱,发现了一些LM317可调稳压器,这类IC可以在其VOUT和VADJ端子之间提供1.25V电压,用这个恒定电压就可以解决恒流问题。另一个需要解决的问题是恒流源的输出电压范围。LXdednc

我调试的那个电路采用3.3V供电,因此必须将这个电压限制为3.3V。LM317配置为一个恒流源,如果其输出电阻太高,那么它提供的输出电压就与输入电压相等。因为我想使用工作台电源或9V电池,这个电压会烧掉板上的任何3.3V逻辑。理想情况下,我希望将电压限制为1.5V。因此,我想到了图1中的配置。LXdednc

LXdednc

图1:使用稳压器IC和一些电阻器制作自己的毫欧表。LXdednc

IC1用于控制NPN达林顿晶体管Q1的基极,它可以对所选电阻两端的电压进行稳压,从而形成一个恒流源。这个电流源会根据电路中所选发射极电阻,而提供10mA或100mA电流。使用S1的目的是延长电池寿命。可以在测试点A和B之间加一个电阻性负载,然后使用DVM(数字电压表)测量电阻两端的电压,以此校准电流源。我使用5Ω和10Ω电阻,将一个S2位置设置为10mA,将另一个设置为100mA。LXdednc

要测量小电阻,可以将测试点A和B连接到该电阻的两端。将DVM设置在毫伏范围。DVM所读到的电压与待测电阻成比例。如果你按照建议来校准电路的话,则100mA范围的读数为10Ω/V,10mA范围的读数为100Ω/V。LXdednc

要跟踪PCB短路的情况,可以将这个装置的测试点A和B连接到可疑短路信号的两端。将一个DVM探针连接到测试点A,然后使用另一个来检测电路。如果一根走线上的电压恒定,那么就表明其上没有电流流过,也即短路不是由这根走线所引起。在低读数走线上寻找高读数,在高读数走线上寻找低读数,就可以找出短路源头。LXdednc

(原文刊登于Aspencore旗下EDN英文网站,参考链接:Simple circuit serves as milliohmmeter,由Jenny Liao编译。)LXdednc

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