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STM32硬件設計的建議(1)

撞上電子 ? 2024-08-30 11:47 ? 次閱讀

1 PCB(印刷電路板)

由于技術原因,最好使用多層PCB的單獨一層專用于接地(VSS),另一層專用于VDD供電。這提供了不錯的去耦和屏蔽效果。對于很多應用,由于經濟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構。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 ? 數字元件電路 ? 根據電路的EMI影響分離電路,以降低因 PCB 上的交叉耦合產生的噪音 3 接地和供電 必須遵守與接地相關的以下規則: ? 使每個塊(噪聲、低電平敏感、數字或其他)單獨接地。? 將所有接地返回為一個點。 ? 避免出現環路(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)必須靠近地線實現,以最小化供電環的面積。這是因為供電環起到了天線及EM主發收的作用。所有無元件的PCB區域都必須填充額外的接地,以創造屏蔽環境(尤其是當使用單層PCB時)。 4 去耦 所有供電和接地引腳都必須適當連至供電電源。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,兩個電容并聯在器件上。在某些封裝中,多個VDD引腳使用同一個VSS引腳,而不是一對電源引腳(每個VDD對應一個VSS)。這種情況下,電容必須處于每個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,但準確值取決于應用需要。

下圖顯示了這種VDD/VSS引腳對的典型布局。

82bf51e2-6682-11ef-89ff-92fbcf53809c.png

5 其它信號 當設計應用時,可通過仔細研究以下幾點來提高EMC性能:? 臨時擾動會永久影響運行過程的信號(中斷和握手選通信號就是這個情況,但LED指令不是這個情況)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(串擾影響)提高EMC性能。對于數字信號,兩個邏輯狀態必須達到可能的最佳電氣邊界。建議使用慢速施密特觸發器消除寄生狀態。? 噪聲信號(例如:時鐘) ? 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用設計的,通常一個應用不會使用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鐘樹斷開連接,如下:? 不使用的時鐘源必須禁用。? 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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