织梦 图片网站源码,成都建设工程安监局网站,国内外贸免费网站建设,网上买一个商标多少钱摘自AVR 单片机应用笔记#xff1a;AN2519 - AVR Microcontroller Hardware Design Considerations。 2. 供电
供电设计是任何硬件设计的关键一环#xff0c;直接影响到系统的性能。在设计供电时#xff0c;有两个重要的方面需要考虑#xff1a;ESD 防护和噪声干扰。这些内…摘自AVR 单片机应用笔记AN2519 - AVR® Microcontroller Hardware Design Considerations。 2. 供电
供电设计是任何硬件设计的关键一环直接影响到系统的性能。在设计供电时有两个重要的方面需要考虑ESD 防护和噪声干扰。这些内容在 应用笔记 AVR040 中有更详细的叙述本文只提供简短的总结。
2.1 数字电源
大部分AVR 单片机支持宽电压并且只需要几毫安的供电电流这可能造成一种误解让人以为供电设计并不关键。但是就如任何数字电路一样这个电流只是平均值实际电流是在每个时钟边沿的极短时间内产生一个尖峰。如果IO 引脚状态在切换电流尖峰将会增大比如一个IO 端口的八个引脚同时切换状态就会在电源线上形成幅度数百毫安的电流脉冲。如果引脚没有连接负载脉冲可能只会持续几纳秒。
这样的电流尖峰无法经由较长的供电线满足主要是被退耦电容吸收。
图 2-1. 不正确的退耦 上图展示了一个退耦不足的例子。电容离单片机太远产生了较大的大电流环路。这个环路经过了电源和地平面电流波动发射的噪声就更容易扩散到同一个板上的其他器件从而增大了电路板整体的电磁辐射整个地平面就会变成发射噪声信号的天线。如果单片机的电源和地引脚直接连接到对应平面而退耦电容放在较远的位置并且也直连到对应平面那么就可能形成这个例子的效果。在某些安装了表贴器件的电路板上如果芯片和退耦电容分别放在电路板的两面有时就会观察到这种现象。
图2-2 中展示了更好的电容连接方式大电流环路不再经过电源和地平面。图中还展示了另一种提高退耦效果的措施——电源线上串联的磁珠减少了传导到电源平面上的开关噪声。串联的磁珠必须具有足够低的直流电阻以避免造成过大的直流压降。如果单片机的电源本身提供了充分的滤波那么磁珠就不一定是必要的。
图 2-2. 串联磁珠的电源退耦 另一种退耦方式是将器件的电源和地引脚直连到对应平面而退耦电容则在离电源引脚尽量近的位置连接到平面。对于较大封装的器件最好的方法可能是将退耦电容放在电路板的另一面同时使其尽量靠近电源引脚。这种方法的缺点就是更容易通过平面传导噪声所以更要注意设计充足的电源滤波。
对于AVR 单片机电源和地引脚通常放的很近相比工业标准引脚分布这样能提供更好的退耦。DIP 封装的工业标准引脚分布将电源和地引脚放在了封装的两个对角上。对于有多组电源和地引脚的器件必须为每一对引脚连接退耦电容。
2.2 模拟电源
具有内置ADC 外设的AVR 单片机可能有一个单独的模拟电源引脚AVCC。这能保证芯片内部模拟电路不易受到来自数字电源的开关噪声影响。
为了提高ADC 的精度必须为模拟电源提供单独的退耦处理与数字电源相似。如果单片机还有单独的模拟地AGND引脚就应该将模拟地和数字地分离开在电源的GND 处将两者单点连接。
