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        單片機設計注意要點

        作者: 時間:2016-10-15 來源:網絡 收藏

        1、

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201610/307329.htm

        1.1的設計應根據客戶的需求來選擇較低的

        首先介紹一下這樣做的優點:采用低的晶振和總線頻率使得我們可以選擇較小的滿足時序的要求,這樣單片機的工作電流可以變得更低,最重要的是VDD到VSS的電流峰值會更小。

        當然我們這里需要做一個妥協,因為客戶的要求可能是兼容的和平臺化的(目前汽車電子的發展趨勢就是平臺化),選擇較高的可以兼容更多的平臺,也方便以后升級和擴展,因此要選擇一個較低的可以接受的工作頻率。

        2、恰當的輸出驅動能力

        在給定負載規范,上升和下降時間,選擇適當的輸出的上升時間,最大限度地降低輸出和內部驅動器的峰值電流是減小EMI的最重要的設計考慮因素之一。驅動能力不匹配或不控制輸出電壓變化率,可能會導致阻抗不匹配,更快的開關邊沿,輸出信號的上沖和下沖或電源和地彈噪聲。

        2.1設計單片機的輸出驅動器,首先確定模塊需求的負載,上升和下降的時間,輸出電流待續哦啊,根據以上的信息驅動能力,控制電壓擺率,只有這樣才能得到符合模塊需求又能滿足EMC要求。

        驅動器能力比負載實際需要的充電速度高時,會產生的更高的邊沿速率,這樣會有兩個缺點

        1.信號的諧波成分增加了.

        2.與負載電容和寄生內部bonding線,IC封裝,PCB電感一起,會造成信號的上沖和下沖。

        選擇合適的的di/dt開關特性,可通過仔細選擇驅動能力的大小和控制電壓擺率來實現。最好的選擇是使用一個與負載無關的恒定的電壓擺率輸出緩沖器。同樣的預驅動器輸出的電壓擺率可以減少(即上升和下降時間可以增加),但是相應的傳播延遲將增加,我們需要控制總的開關時間)。

        2.2使用單片機的可編程的輸出口的驅動能力,滿足模塊實際負載要求。

        可編程的輸出口的驅動器的最簡單是的并聯的一對驅動器,他們的MOS的Rdson不能,能輸出的電流能力也不相同。我們在測試和實際使用的時候可以選擇不同的模式。實際上目前的單片機一般至少有兩種模式可選擇,有些甚至可以有三種(強,中等,弱)

        2.3當時序約束有足夠的余量的時候,通過降低輸出能力來減緩內部時鐘驅動的邊沿。

        減少同步開關的峰值電流,和di/dt,一個重要的考慮因素就是降低內部時鐘驅動的能力(其實就是放大倍數,與之相關型很大)。降低時鐘邊沿的電流,將顯著改善EMI。當然這樣做的缺點就是,由于時鐘和負載的開通時間的變長使得單片機的平均電流可能增加。快速邊沿和相對較高的峰值電流,時間更長邊沿較慢的電流脈沖這兩者需要做一個妥協。

        2.4晶振的內部驅動(反向器)最好不要超過實際的需求。

        這個問題,實際上前面也談過了,當增益過大的時候會帶來更大的干擾。

        3、設計最小的驅動器

        3.1 時鐘,總線和輸出驅動器應盡可能使得傳統電流最小

        【重疊電流,短路電流】,是從單片機在切換過程中,PMOS和NMOS同時導通時候,電源到地線的電流,穿通電流直接影響了EMI和功耗。

        這個內容實際上是在單片機內部的,時鐘,總線和輸出驅動器,消除或減少穿通電流的方法是盡量先關閉一個,然后再開通一個。當電流較大時,需要額外的預驅動電路或電壓擺率。



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