數(shù)字電源模擬電源隔離
電感在電流脈沖期間電源板和模擬電源管腳之間實現(xiàn)了相對的高阻抗路徑,有效降低電源板中的噪聲。電感的串聯(lián)電阻必須足夠小使得它不能提供有效的DC壓降。同時插入電阻以增強電源域之間的隔離效果。電阻值應很小以防止高DC壓降,另- -方 面它也應提供- -些隔離。建議采用1歐姆電阻值。
除了每個電源管腳的一-個電容外,兩個域都應該有- -個大的10μF 左右的電容(C1ovDD和C.vVDD)。對于數(shù)字域,電容(CuoDD;) 可大約100F;而對于模擬域,電容(CavD)應為10nF。
某些EFM32器件具有關于模擬(AVDD_ x) 和數(shù)字(IOVDD_ x和VDD_ DREG)電源的相對上升時間的要求,更多信息請見器件數(shù)據(jù)手冊中的電源管理章節(jié)。對于有這種應用限制的器件,通常應使用圖1中的示意圖。但是,如果要求過濾模擬電源用于模擬精度,則這些器件應使用圖3。在圖2中有一個添加的濾波器,與IOVDD_ x和VDD_ DREG相比,它將延緩AVDD_ x的上升斜面。因此,應用上電時序規(guī)范的器件通常不應使用這個圖。但是,如果電源電壓的內部電阻高于7歐姆,則這些器件可使用圖2,因為濾波器產(chǎn)生的延遲在這種上升時間的情況下是不重要的。
兩個地線之所以要“隔離”的理由是,因為地線阻抗不是0,當電流流經(jīng)它時就會有電壓降,使得各處的參考地電壓不再相同,尤其是數(shù)字電路上的脈沖干擾電壓影響模擬電路,如果采用各自的獨立電源供電,那么模擬、數(shù)字之間連接的地線(還是連接了,并不是真的隔開它們)上就不再存在電流,即便導線有阻抗但是不形成干擾電壓。現(xiàn)在既然兩邊電源是同一個電源地線,那么地線上電流就不可避免,就必須研究如何將這個干擾電壓的影響降到最小。因此拼命降低地線阻抗尚且不及,還能故意串入電感提高阻抗?DAC的數(shù)字信號經(jīng)過這個電感回流到數(shù)字系統(tǒng)豈不要產(chǎn)生巨大干擾電壓?
正確的做法是:模擬部分、數(shù)字部分均單獨從電源部分引出電源與地線,并各自完善電源濾波體系。如果DAC有獨立的模擬地、數(shù)字地,則分別接到模擬、數(shù)字兩邊,即模擬、數(shù)字系統(tǒng)的地線是經(jīng)過電源連通的;如果只有一個地線引腳,則接到模擬地上,這樣地線上的干擾電壓會疊加在數(shù)字體系上,而不在模擬體系上。但不能在模擬、數(shù)字體系之間直接連通地線,否則數(shù)字系統(tǒng)電源電流就會通過這條線——模擬地線——回到電源,從而將地線阻抗上的脈沖干擾電壓引到模擬系統(tǒng)。