Я работаю над своим первым проектом с STM32F103C8T6. Основная цель - использовать его АЦП на пределе разрешения (сигналы около 1 мВ). Многие схемы в Интернете помещают LC-фильтр между основным 3,3 В (Vdd) и аналоговым источником питания (VddA), вот так:
В моем блоке питания используется модуль преобразователя DC/DC MP1584 для большей эффективности (обязательно). Помимо катушки индуктивности внутри модуля ( схема модуля ) я использую LC-фильтр со стабилитроном на выходе, как показано ниже (MP1584 ниже — это модуль, а не микросхема ).
Этикетка 3,3 В питает как аналоговые, так и цифровые схемы. Цифровые схемы включают высокочастотные (плохо знаю), такие как SPI. Я намерен проложить фильтр LC для VddA как можно ближе к UC. Но из-за кварца генератора я был вынужден разместить катушки индуктивности (L1, L2) прямо под uC, чтобы сэкономить место.
Итак, у меня есть несколько вопросов:
Глядя на мою схему питания, действительно ли требуется LC-фильтр для VddA? Это будет иметь какое-либо эффективное значение? Или это просто для того, чтобы изолировать аналог и цифру?
Есть ли проблема проложить катушки индуктивности ниже UC? Они не должны переключаться на высоких частотах, так что это нормально для ЭМС?
РЕДАКТИРОВАТЬ: Просто чтобы добавить еще немного информации: верхний слой — это GND, а нижний — 3,3 В.
Да фильтры нужны. STM32 использует аналоговое напряжение питания в качестве опорного напряжения. Таким образом, любой шум на VDDA будет считаться шумом в ваших измерениях.
Поскольку у вас низкий dI/dt и, следовательно, низкие магнитные поля, это не должно быть проблемой. По крайней мере, не должно быть существенной связи между катушкой индуктивности и STM32. Связь от STM32 к индуктору может произойти, но я предполагаю, что добавленный шум будет заглушен шумом АЦП. Я бы не стал беспокоиться о инъекции в кристалл. Во-первых, инжекция в кристалл (элемент с высокой добротностью) непроста, если вы не нажмете правильную частоту. А с другой стороны, фактическая подача значительного тока (или напряжения) требует большой мощности. Как было сказано выше, энергии в полях индукторов не так много.
Что вы не спрашивали: вы говорите о сигналах 1 мВ. АЦП в STM32 не сможет решить эту проблему, точнее, вы не получите ничего, кроме шума АЦП. Разрешение 12 бит на диапазоне 3,3 В означает, что 1 LSB равен 0,8 мВ. Вам нужно будет усилить сигнал как минимум в 1000 раз, чтобы что-то измерить. Также имейте в виду, что АЦП STM32, как известно, очень шумные, до такой степени, что ST написал несколько AppNotes, как усреднять выборки АЦП, чтобы иметь хотя бы шанс достичь рекламируемого разрешения. К сожалению, вы не можете отфильтровать весь шум. Так что АЦП STM32 лучше всего описать как систему GIGO. (Некоторые из АЦП STM32 имеют измеренное значение ENOB, равное 6 битам!)
DB3 находится не на той стороне UB1. Вы хотите защитить цепь от переходных процессов. Если переходные процессы пройдут через преобразователь постоянного тока в постоянный и разрушат его, вы можете получить полное входное напряжение на шине 3,3 В, что, в свою очередь, поджарит вашу схему (DB3 не защитит от этого либо потому, что он не проводит ток, либо потому что он будет жариться и потенциально может образовать разомкнутую цепь).
Между CB1 и CB2 слишком большой разрыв в стоимости. Резонанс CB2 (действующий как конденсатор) и CB1 (действующий как индуктор) может вызвать электромагнитные помехи. Либо добавьте конденсатор емкостью не менее 33 нФ или лучше, 10 нФ и 100 нФ. CB3 можно исключить, ИМХО, так как конденсаторы модуля на модуле уже блокируют эти высокие частоты. В качестве альтернативы вы можете выбрать один из проходных конденсаторов Murata EMIFIL, которые имеют гораздо более высокую частоту собственного резонанса, поэтому могут заменить несколько конденсаторных ступеней меньшего номинала.
LB2 потенциально может вызвать проблемы с электромагнитными помехами, если вы не очень хорошо знаете, как проектировать пути заземления. Лучше не использовать его и фильтровать только шину питания.
Вы хотите добавить по крайней мере 1 нФ, 10 нФ 100 нФ конденсаторы между UB1 и LB1. В противном случае короткое замыкание на LB1 и паразитная емкость LB1 вызовут проблемы с электромагнитными помехами.
LB1 (вместе с LB2, если он не удален) и CB4 образуют резонансный контур. Если только резонансная частота не выходит за рамки всего, что вы производите (что очень маловероятно), вы получите резонансные эффекты (как упоминал Джон Д. в комментариях выше). Вы должны добавить демпферную цепь RC подходящего размера, чтобы погасить этот резонанс.
Джон Д
Whit3rd
EE_socal
аналоговые системы рф
Франсиско Гомеш
Франсиско Гомеш
0___________
Франсиско Гомеш
0___________
Франсиско Гомеш
0___________