“小”器件 “大”功用

　　電阻和電容這兩種電子器件，是電子線路中最基本的元器件，算是“小器件”。從我們開始接觸電子學時，這兩種元器件就是最經常遇到的。很多工程師可能“看不起”它們，覺得它們太簡單，沒有什么值得研究、深入探討的。在實際項目中，這些器件經常是硬件電路調試的關鍵，解決問題的關鍵所在。而且他們有很多巧妙運用，在工作中如果能關注這幾個器件，有時會事半功倍。

　　在實際的項目中遇到的一些問題，往往是因為這些小器件出現(xiàn)了問題，工程師忽略了。要么多了，要么少了;要么值大了，要么值小了。通過對這些器件的運用解決問題，進行描述，說明小器件也有大作用。筆者就在過去的硬件調試過程中遇到很多問題，都是在這些“小器件”上找到原因，得到解決。本文就略舉幾例，與大家分享。

　　電阻在實際項目中的應用舉例

　　(1)I2C電路中的電阻

　　圖1是I2C設備與I2C總線的連接圖，串行數據SDA和串行時鐘SCL線都是雙向信號線路，通過上拉電阻Rp連接到正的電源電壓+VDD，當I2C總線空閑時這兩條線路都是高電平。連接到總線的器件輸出級必須是漏極開路(OD)或集電極開路(OC)才能實現(xiàn)線與(wired-AND )功能 [1]。上拉電阻Rp是必須有的，否則I2C總線不能正常工作。筆者就曾經有項目，遭受了這個上拉電阻之苦。在拍照手機剛開始流行的時候，設計Camera sensor時，基帶芯片通過I2C總線對camera sensor進行控制，設計I2C時沒加上拉電阻，而導致I2C總線不能正常工作，讀不到I2C設備的地址，于是Camera設備調試不通。

　　上拉電阻阻值也不是隨意而定，過大或過小，也同樣會導致I2C總線不能正常工作。上拉電阻Rp與電源電壓、總線電容、總線上連接設備數(輸入電流+泄露電流)有關：Rpmin是電源電壓的函數，即電源電壓越高，Rpmin值越高。Rpmax是負載電容的函數，總線電容越大，即負載越大，Rpmax越低?？偩€電容Cb限制了上拉電阻Rp的最大值，而電源電壓限制了上拉電阻Rp的最小值[2]。

　　更有甚者，筆者在設計手機電視時，還碰到多I2C設備不能同時工作的事。如圖2所示，是數字電視手機的原理框圖，手機基帶芯片通過同一個I2C總線來控制解碼芯片和音頻Codec芯片，然而調試時卻讓我們吃盡苦頭，兩個設備工作不穩(wěn)定，時而能工作，時而不能工作。當時以為是EMC問題，電源供電噪聲等各種原因，可還是找不到原因，最后，在I2C總線進入解碼芯片設備之前串一個500歐姆的電阻，解決了問題，工作穩(wěn)定，項目完成。

　　(2)耳機自動檢測電路

　　在手機、MP3，MP4等便攜式產品中，耳機是常用的附件，耳機的自動檢測電路是耳機電路的重要部分。典型的耳機插孔電路如圖3所示，在檢測引腳連接一個上下拉電阻，這樣即可產生一個信號，表示耳機是否插入插孔。當無耳機插入的時候,檢測引腳常閉，輸出信號為“低”(經分壓而得);當有耳機插入的時候，檢測引腳斷開，信號為“高”。該檢測信號連接到一個微控制器端口的GPIO(或者外部中斷)。一個簡單的電阻分壓電路就實現(xiàn)了這一檢測功能。也可以通過電壓比較器的方式來檢測，但增加了器件，增加了BOM成本。