趕快來聽 對單片機EMC設(shè)計的幾點建議

2014-10-14 10:31 來源:電子信息網(wǎng) 作者:云際

其實電源電路工程師都知道,單片機的設(shè)計應(yīng)該首選較低的工作頻率,因為這樣做的優(yōu)點在于,采用低的晶振和總線頻率,可以選擇較小的單片機滿足時序的要求,從而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。那么本文小編就分享幾點單片機EMC設(shè)計的建議,希望對朋友們有所幫助。

恰當?shù)妮敵鲵?qū)動能力在給定負載規(guī)范,上升和下降時間,選擇適當?shù)妮敵龅纳仙龝r間,最大限度地降低輸出和內(nèi)部驅(qū)動器的峰值電流是減小EMI的最重要的設(shè)計考慮因素之一。驅(qū)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(guān)邊沿,輸出信號的上沖和下沖或電源和地彈噪聲。

設(shè)計單片機的輸出驅(qū)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(xù)哦啊,根據(jù)以上的信息驅(qū)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(qū)動器能力比負載實際需要的充電速度高時,會產(chǎn)生的更高的邊沿速率,這樣會有兩個缺點信號的諧波成分增加了與負載電容和寄生內(nèi)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(guān)特性,可通過仔細選擇驅(qū)動能力的大小和控制電壓擺率來實現(xiàn)。最好的選擇是使用一個與負載無關(guān)的恒定的電壓擺率輸出緩沖器。同樣的預(yù)驅(qū)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(yīng)的傳播延遲將增加,需要控制總的開關(guān)時間)。

使用單片機的可編程的輸出口的驅(qū)動能力,滿足模塊實際負載要求。

可編程的輸出口的驅(qū)動器的最簡單是的并聯(lián)的一對驅(qū)動器,他們的MOS的Rdson不能,能輸出的電流能力也不相同。所以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)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(nèi)部時鐘驅(qū)動的邊沿。

減少同步開關(guān)的峰值電流和di/dt,一個重要的考慮因素就是降低內(nèi)部時鐘驅(qū)動的能力(其實就是放大倍數(shù),穿通電流與之相關(guān)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(xié)。

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晶振的內(nèi)部驅(qū)動(反向器)最好不要超過實際的需求。實際上是當增益過大的時候會帶來更大的干擾。

設(shè)計最小穿通電流的驅(qū)動器時鐘,總線和輸出驅(qū)動器應(yīng)盡可能使得傳統(tǒng)電流最小穿通電流【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(nèi)容實際上是在單片機內(nèi)部的,時鐘、總線和輸出驅(qū)動器,消除或減少穿通電流的方法是盡量先關(guān)閉一個FET,然后再開通一個FET。當電流較大時,需要額外的預(yù)驅(qū)動電路或電壓擺率。



單片機 EMC

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