Auf den ersten Blick erscheint ein Null-Ohm-Widerstand widersprüchlich – Widerstände sollen Strom widerstehen, warum also einen verwenden, der das nicht tut? Die Antwort liegt eher in der praktischen Gestaltung der Leiterplatte als in der Theorie des elektrischen Widerstands.
Der Ursprung der Null-Ohm-Widerstände
Null-Ohm-Widerstände waren nicht immer üblich. Die meisten sind oberflächenmontierte Bauelemente, da ihr Hauptzweck mit den Herausforderungen der Leiterplattenherstellung zusammenhängt:
- In der Durchstecktechnik verwendeten Designer Überbrückungsdrähte, um getrennte Schaltungsabschnitte zu verbinden
- Mit der SMD-Technologie wurden Überbrückungsdrähte unpraktisch
- Null-Ohm-Widerstände boten eine einfache Lösung für sich kreuzende Signale auf einlagigen Platinen
Praktische Anwendungen
1. Platzhalterkomponente
Kein funktionaler Zweck, nur zum Debuggen oder zur Designkompatibilität.
2. Jumper-Austausch
Dient als leicht entfernbarer Verbindungspunkt, ohne das Erscheinungsbild zu beeinträchtigen.
3. Parameterprüfung
Vorübergehender Ersatz, wenn die endgültigen Komponentenwerte unbestimmt sind.
4. Strommessung
Einfach durch ein Amperemeter zur Strommessung zu ersetzen.
5. Layout-Unterstützung
Hilft bei der Lösung schwieriger Routing-Probleme auf komplexen Platinen.
6. EMV-Kontrolle
Kann bei hohen Frequenzen als Kondensator oder Induktor fungieren, um Störungen zu reduzieren.
7. Bodentrennung
Ermöglicht die Einzelpunkterdung für verschiedene Systemerdungen.
8. Sicherungsfunktion
Bestimmte Größen können als einfache strombegrenzende Elemente wirken.
9. Analoge/digitale Masseverbindung
Besser als eine störungsverursachende Direktverbindung:
- Magnetische Perlen funktionieren nur bei bestimmten Frequenzen
- Kondensatoren erzeugen schwebende Erdungen
- Induktoren sind sperrig und haben viele parasitäre Effekte
- Null-Ohm-Widerstände bieten einen kontrollierten Impedanzpfad
10. Rückwegoptimierung
Reduziert die Schleifenfläche, wenn Masseflächen geteilt werden, und minimiert so die elektromagnetischen Störungen.
11. Konfigurationskontrolle
Zuverlässiger als Jumper, die versehentlich verstellt werden können und bei hohen Frequenzen als Antennen fungieren.
12. Andere Verwendungen
- Signalübergang
- Prüfpunkte
- Temporärer Komponentenaustausch
- Temperaturkompensation
- EMV-Optimierung
Überlegungen zur aktuellen Kapazität
Verschiedene Paketgrößen verarbeiten unterschiedliche Stromstärken:
- 0603-Paket: ca. 1A
- 0805-Paket: ca. 2A
Null-Ohm-Widerstände scheinen für Hobbyprojekte möglicherweise unnötig, doch im professionellen PCB-Design sind sie aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Fähigkeit, komplexe Layout-Herausforderungen zu lösen, von unschätzbarem Wert.