Hałas spowodowany niewłaściwym odsprzężeniem wtyku VDD

billyzhao

2015-05-29 19:36:00 UTC

view on stackexchange narkive permalink

Wcześniej zadawałem pytanie: „Funkcja uruchomiona w MCU generuje szumy w obwodzie analogowym”, ale wtedy pytanie nie było wystarczająco szczegółowe. Po kilku dniach testów problem jest teraz bardziej szczegółowy.

Kiedy uruchamiam funkcję z częstotliwością 600 Hz, mogę zaobserwować zbiór szumów (600 Hz, 1200 Hz, 1800 Hz, itd.) ). Oto widmo częstotliwości:

Enter image description here

Po kilku testach wydaje mi się, że jest to spowodowane niewłaściwym odsprzęganiem V _DD mikrokontrolera . Ale nie jestem pewien. Zrobiłem kolejny test. Stwierdziłem, że gdy kondensatory (wewnątrz czerwonych kółek) zmieniają swoją wartość z 0,1 µF na 0,01 µF, szum maleje.

Enter image description here

A szum po zmianie:

Enter image description here

Moje pytanie brzmi:

Dlaczego szum miałby się zmniejszyć po zmianie? Czy to z powodu niewłaściwego odsprzęgnięcia mikrokontrolera? (ale 0,1 µF jest zalecane w arkuszu danych STM32F4).

Oto PCB tych pinów i kondensatorów:

Enter image description here

Twoje etykiety na schematach wydają się być DGND, a na drukowanych wydrukach AGND, co sprawia, że zastanawiam się, czy faktycznie oddzieliłeś oba uziemienia, czy też cyfrowy prąd powrotny płynie przez analogową masę.Przydatny może być pełny obraz routingu wszystkich warstw.

Z tego powodu mieszanka kondensatorów obejściowych nie jest niczym niezwykłym: mają 0,1 uF ORAZ 0,01 uF.ESR czapek 0,1 uF może być zbyt wysokie.

Większe kondensatory mogą wprowadzać więcej szumów do obwodu analogowego - poprawiając w ten sposób zasilanie cyfrowe kosztem analogu.Możesz przetestować tę hipotezę w porównaniu z hipotezą o niższej wartości Z, porównując ogranicznik o niższej wartości z wyższą wartością (po prostu układaj je w stos), zamiast zmieniać kondensatory.

Czy to ma sens, że czapka .01uF lub .1uF powinna robić dużą różnicę przy 600 Hz?Chyba skłaniam się ku wyjaśnieniu Spehro, że sprzężenie pogarsza się i dlatego przenosi mniej szumów z układów cyfrowych do AGND.

Czy możesz podać link do swojego starego pytania?Czy w tym projekcie są zakopane samoloty zasilające i naziemne, czy też zasilanie i ziemia są prowadzone na torach (myślę, że widzę tory)?

@PlasmaHH: DGND i AGND to to samo.Nie rozdzieliłem ich.

@pjc50:, ale schemat płyty odkrywczej stm32f4 wykorzystuje mieszankę czapek obejścia.A równoległe ustawienie dwóch czapek wydaje się zmniejszać całkowity ESR, prawda?

@SpehroPefhany: Dlaczego większe nasadki miałyby łączyć więcej szumów z obwodem analogowym?

@ThePhoton: tak.Zapomniałem wspomnieć, że PCB ma 4 warstwy.Jeden dla płaszczyzny zasilania i jeden dla płaszczyzny uziemienia.Obaj są w pełni samolotami.

@billyzhao W zależności od tego, gdzie i jak podłączone są masy, napięcia na jednej płaszczyźnie uziemienia lub ścieżce mogą wpływać na drugą.