1 PCB(印刷電路板)
由于技術(shù)原因,最好使用多層PCB的單獨(dú)一層專用于接地(VSS),另一層專用于VDD供電。這提供了不錯(cuò)的去耦和屏蔽效果。對于很多應(yīng)用,由于經(jīng)濟(jì)原因不能使用此類板。在這種情況下,主要要求就是要確保接地和供電有良好的結(jié)構(gòu)。2 元件位置 PCB的初始布局必須將電路分為不同模塊: ? 高電流電路 ? 低電壓電路 ? 數(shù)字元件電路 ? 根據(jù)電路的EMI影響分離電路,以降低因 PCB 上的交叉耦合產(chǎn)生的噪音 3 接地和供電 必須遵守與接地相關(guān)的以下規(guī)則: ? 使每個(gè)塊(噪聲、低電平敏感、數(shù)字或其他)單獨(dú)接地。? 將所有接地返回為一個(gè)點(diǎn)。 ? 避免出現(xiàn)環(huán)路(或確保其具有最小面積)。為提高模擬性能,用戶必須對VDD和VDDA使用單獨(dú)的電源,將去耦電容放置在離器件盡可能近的位置。供電(VSS、VDD、VSSA、VDDA、VDDUSB、VDDIO2或 VDDSMPS)必須靠近地線實(shí)現(xiàn),以最小化供電環(huán)的面積。這是因?yàn)楣╇姯h(huán)起到了天線及EM主發(fā)收的作用。所有無元件的PCB區(qū)域都必須填充額外的接地,以創(chuàng)造屏蔽環(huán)境(尤其是當(dāng)使用單層PCB時(shí))。 4 去耦 所有供電和接地引腳都必須適當(dāng)連至供電電源。這些連接(包括焊盤、線和過孔)都必須有盡可能低的阻抗。典型情況下,這可通過使用粗的線寬做到,最好在多層PCB中使用專用供電層。此外,每個(gè)供電電源對都必須使用濾波陶瓷電容(100nF)及約10μF 的鉭電容或陶瓷電容去耦,兩個(gè)電容并聯(lián)在器件上。在某些封裝中,多個(gè)VDD引腳使用同一個(gè)VSS引腳,而不是一對電源引腳(每個(gè)VDD對應(yīng)一個(gè)VSS)。這種情況下,電容必須處于每個(gè)VDD引腳和公共VSS引腳之間。這些電容必須放置在PCB 盡可能接近適當(dāng)引腳的位置,或在這些引腳下面 PCB 的底層。其典型值為10至100nF,但準(zhǔn)確值取決于應(yīng)用需要。
下圖顯示了這種VDD/VSS引腳對的典型布局。
5 其它信號 當(dāng)設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí),可通過仔細(xì)研究以下幾點(diǎn)來提高EMC性能:? 臨時(shí)擾動(dòng)會永久影響運(yùn)行過程的信號(中斷和握手選通信號就是這個(gè)情況,但LED指令不是這個(gè)情況)對于這些信號,可使用周圍接地跟蹤、更短的長度、無噪聲、附近敏感跟蹤(串?dāng)_影響)提高EMC性能。對于數(shù)字信號,兩個(gè)邏輯狀態(tài)必須達(dá)到可能的最佳電氣邊界。建議使用慢速施密特觸發(fā)器消除寄生狀態(tài)。? 噪聲信號(例如:時(shí)鐘) ? 敏感信號(例如:高阻) 6 不使用的 I/O 和特性 所有微控制器都是為多種應(yīng)用設(shè)計(jì)的,通常一個(gè)應(yīng)用不會使用100 %的MCU資源。為了提高EMC性能和避免額外功耗,器件不使用的功能必須禁用且與時(shí)鐘樹斷開連接,如下:? 不使用的時(shí)鐘源必須禁用。? 不使用的I/O不得浮空。? 不使用的I/O引腳必須由軟件配置為模擬輸入,且必須通過外部或內(nèi)部上拉或下拉連接到固定邏輯電平0或1,或使用軟件配置為輸出模式。
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