原创 巧用电容器使STM32 MCU周围的电源噪声最小化？

STM32是广泛应用的MCU，涵盖Cortex-M0、M3、M4和M7内核，共有1236多个系列，包含STM32主流MCU、STM32高性能MCU、STM32超低功耗MCU、STM32无线MCU、STM32 Arm Cortex MPUs等门类。

STM32 MCU内置高级12位ADC（取决于器件），提供自校准功能。在涉及模数转换的应用中，ADC精度会影响整体的系统质量和效率。而DC精度不仅取决于ADC性能和功能，还取决于ADC周围的整体应用设计，例如电源噪声，这些恰恰可以能通过电容器过滤掉。

就噪声而言，LDO的输出质量更佳。电源必须经过降压、整流和滤波，然后馈送到LDO。强烈建议将滤波电容连接到整流器输出。如果使用开关式电源，建议使用LDO供应模拟级。

在电源线和地线之间，建议连接具有优良高频特性的电容。也就是说，应在靠近电源的位置安装一个0.1μF和一个1至10μF的电容，这些电容允许AC信号通过它们。

小值电容过滤高频噪声，高值电容过滤低频噪声。

陶瓷电容通常为小值电容（1pF至0.1μF），并具有较小的额定电压（16V至50V）。建议将它们安装在靠近电源（VDD和VSS）和模拟供电（VDDA和VSSA）引脚的位置。它们将过滤PCB走线产生的噪声。小电容可快速响应电流浪涌并快速放电，满足快速电流要求。

钽电容还可以与陶瓷电容一起使用。要过滤低频噪声，可以使用高值电容（10μF至100μF），通常为电解电容。建议将它们安装在电源附近。

要过滤高频噪声，可使用与电源串联的铁氧体电感器。由于线圈的串行电阻极低，此解决方案导致的DC损失极低（可忽略不计），除非电流很大。但是，高频时的阻抗较高。

在大多数STM32微控制器中，VDD和VSS引脚的安装位置很接近。因此是VREF+和VSSA引脚。因此，可以在非常近的位置通过极短的引线将电容连接到微控制器。对于多个VDD和VSS引脚，应使用单独的去耦电容。

VDDA引脚必须连接到两个外部去耦电容（10nF陶瓷电容+1μF钽电容或陶瓷电容）。

对于100/144引脚封装中提供的STM32微控制器，可通过在VREF+上连接单独的外部ADC参考电压输入来改善低压输入的精度。VREF+上的电压范围可以是2.4V至VDDA。若在VREF+上施加单独的外部参考电压，则必须将一个10nF和一个1μF电容连接到此引脚。

任何情况下，VREF+都必须介于2.4V和VDDA之间。如果使用外部参考电压源（VREF+引脚上），还必须考虑该外部参考源的三个参考电压规格：温度漂移、电压噪声和长期稳定性。