数字电源模拟电源隔离
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电感在电流脉冲期间电源板和模拟电源管脚之间实现了相对的高阻抗路径,有效降低电源板中的噪声。电感的串联电阻必须足够小使得它不能提供有效的DC压降。同时插入电阻以增强电源域之间的隔离效果。电阻值应很小以防止高DC压降,另- -方 面它也应提供- -些隔离。建议采用1欧姆电阻值。
除了每个电源管脚的一-个电容外,两个域都应该有- -个大的10μF 左右的电容(C1ovDD和C.vVDD)。对于数字域,电容(CuoDD;) 可大约100F;而对于模拟域,电容(CavD)应为10nF。
某些EFM32器件具有关于模拟(AVDD_ x) 和数字(IOVDD_ x和VDD_ DREG)电源的相对上升时间的要求,更多信息请见器件数据手册中的电源管理章节。对于有这种应用限制的器件,通常应使用图1中的示意图。但是,如果要求过滤模拟电源用于模拟精度,则这些器件应使用图3。在图2中有一个添加的滤波器,与IOVDD_ x和VDD_ DREG相比,它将延缓AVDD_ x的上升斜面。因此,应用上电时序规范的器件通常不应使用这个图。但是,如果电源电压的内部电阻高于7欧姆,则这些器件可使用图2,因为滤波器产生的延迟在这种上升时间的情况下是不重要的。
两个地线之所以要“隔离”的理由是,因为地线阻抗不是0,当电流流经它时就会有电压降,使得各处的参考地电压不再相同,尤其是数字电路上的脉冲干扰电压影响模拟电路,如果采用各自的独立电源供电,那么模拟、数字之间连接的地线(还是连接了,并不是真的隔开它们)上就不再存在电流,即便导线有阻抗但是不形成干扰电压。现在既然两边电源是同一个电源地线,那么地线上电流就不可避免,就必须研究如何将这个干扰电压的影响降到最小。因此拼命降低地线阻抗尚且不及,还能故意串入电感提高阻抗?DAC的数字信号经过这个电感回流到数字系统岂不要产生巨大干扰电压?
正确的做法是:模拟部分、数字部分均单独从电源部分引出电源与地线,并各自完善电源滤波体系。如果DAC有独立的模拟地、数字地,则分别接到模拟、数字两边,即模拟、数字系统的地线是经过电源连通的;如果只有一个地线引脚,则接到模拟地上,这样地线上的干扰电压会叠加在数字体系上,而不在模拟体系上。但不能在模拟、数字体系之间直接连通地线,否则数字系统电源电流就会通过这条线——模拟地线——回到电源,从而将地线阻抗上的脉冲干扰电压引到模拟系统。