使用电容器降低MCU的电源噪声

stm32是广泛应用的mcu,涵盖cortex-m0、m3、m4和m7内核,共有1236多个系列,包含stm32主流mcu、stm32高性能mcu、stm32超低功耗mcu、stm32无线mcu、stm32 arm cortex mpus等门类。
stm32 mcu内置高级12位adc(取决于器件),提供自校准功能。在涉及模数转换的应用中,adc精度会影响整体的系统质量和效率。而adc精度不仅取决于adc性能和功能,还取决于adc周围的整体应用设计,例如电源噪声,这些恰恰可以能通过电容器过滤掉。
在电源线和地线之间,建议连接具有优良高频特性的电容。也就是说,应在靠近电源的位置安装一个0.1μf和一个1至10μf的电容,这些电容允许ac信号通过它们。
就噪声而言,ldo的输出质量更佳。电源必须经过降压、整流和滤波,然后馈送到ldo。强烈建议将滤波电容连接到整流器输出。如果使用开关式电源,建议使用ldo供应模拟级。
小值电容过滤高频噪声,高值电容过滤低频噪声。陶瓷电容通常为小值电容(1pf至0.1μf),并具有较小的额定电压(16v至50v)。建议将它们安装在靠近电源(vdd和vss)和模拟供电(vdda和vssa)引脚的位置。它们将过滤pcb走线产生的噪声。小电容可快速响应电流浪涌并快速放电,满足快速电流要求。
钽电容还可以与陶瓷电容一起使用。要过滤低频噪声,可以使用高值电容(10μf至100μf),通常为电解电容。建议将它们安装在电源附近。
要过滤高频噪声,可使用与电源串联的铁氧体电感器。由于线圈的串行电阻极低,此解决方案导致的dc损失极低(可忽略不计),除非电流很大。但是,高频时的阻抗较高。
在大多数stm32微控制器中,vdd和vss引脚的安装位置很接近。因此是vref+和vssa引脚。因此,可以在非常近的位置通过极短的引线将电容连接到微控制器。对于多个vdd和vss引脚,应使用单独的去耦电容。
vdda引脚必须连接到两个外部去耦电容(10nf陶瓷电容+1μf钽电容或陶瓷电容)。
100/144引脚封装stm32的电源和参考去耦
对于100/144引脚封装中提供的stm32微控制器,可通过在vref+上连接单独的外部adc参考电压输入来改善低压输入的精度。vref+上的电压范围可以是2.4v至vdda。若在vref+上施加单独的外部参考电压,则必须将一个10nf和一个1μf电容连接到此引脚。
36/48/64引脚封装stm32的电源和参考去耦
任何情况下,vref+都必须介于2.4v和vdda之间。如果使用外部参考电压源(vref+引脚上),还必须考虑该外部参考源的三个参考电压规格:温度漂移、电压噪声和长期稳定性。


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