单片机的工作频率及输出驱动能力
mouser 2021-02-22

单片机实现EMC设计需注意的以下的情况:

1、单片机的工作频率

1.1单片机的设计应根据客户的需求来选择较低的工作频率

首先介绍一下这样做的优点:采用低的晶振和总线频率使得我们可以选择较小的单片机满足时序的要求,这样单片机的工作电流可以变得更低,最重要的是VDD到VSS的电流峰值会更小。

当然我们这里需要做一个妥协,因为客户的要求可能是兼容的和平台化的(目前汽车电子的发展趋势就是平台化),选择较高的工作频率可以兼容更多的平台,也方便以后升级和扩展,因此要选择一个较低的可以接受的工作频率。

“”

2、恰当的输出驱动能力

在给定负载规范,上升和下降时间,选择适当的输出的上升时间,最大限度地降低输出和内部驱动器的峰值电流是减小EMI的最重要的设计考虑因素之一。

驱动能力不匹配或不控制输出电压变化率,可能会导致阻抗不匹配,更快的开关边沿,输出信号的上冲和下冲或电源和地弹噪声。

2.1设计单片机的输出驱动器

首先确定模块需求的负载,上升和下降的时间,输出电流待续哦啊,根据以上的信息驱动能力,控制电压摆率,只有这样才能得到符合模块需求又能满足EMC要求。

驱动器能力比负载实际需要的充电速度高时,会产生的更高的边沿速率,这样会有两个缺点:

1.信号的谐波成分增加了。

2.与负载电容和寄生内部bonding线,IC封装,PCB电感一起,会造成信号的上冲和下冲。

选择合适的的di/dt开关特性,可通过仔细选择驱动能力的大小和控制电压摆率来实现。最好的选择是使用一个与负载无关的恒定的电压摆率输出缓冲器。同样的预驱动器输出的电压摆率可以减少(即上升和下降时间可以增加),但是相应的传播延迟将增加,我们需要控制总的开关时间)。

2.2使用单片机的可编程的输出口的驱动能力,满足模块实际负载要求。

可编程的输出口的驱动器的最简单是的并联的一对驱动器,他们的MOS的Rdson不能,能输出的电流能力也不相同。我们在测试和实际使用的时候可以选择不同的模式。实际上目前的单片机一般至少有两种模式可选择,有些甚至可以有三种(强,中等,弱)。

2.3当时序约束有足够的余量的时候,通过降低输出能力来减缓内部时钟驱动的边沿。

减少同步开关的峰值电流,和di/dt,一个重要的考虑因素就是降低内部时钟驱动的能力(其实就是放大倍数,穿通电流与之相关型很大)。降低时钟边沿的电流,将显著改善EMI。当然这样做的缺点就是,由于时钟和负载的开通时间的变长使得单片机的平均电流可能增加。快速边沿和相对较高的峰值电流,时间更长边沿较慢的电流脉冲这两者需要做一个妥协。

2.4晶振的内部驱动(反向器)最好不要超过实际的需求。

这个问题,实际上前面也谈过了,当增益过大的时候会带来更大的干扰。

3、设计最小穿通电流的驱动器

3.1 时钟,总线和输出驱动器应尽可能使得传统电流最小

穿通电流【重叠电流,短路电流】,是从单片机在切换过程中,PMOS和NMOS同时导通时候,电源到地线的电流,穿通电流直接影响了EMI和功耗。

这个内容实际上是在单片机内部的,时钟,总线和输出驱动器,消除或减少穿通电流的方法是尽量先关闭一个FET,然后再开通一个FET。当电流较大时,需要额外的预驱动电路或电压摆率。 

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
热门推荐
  • 相关技术文库
  • 单片机
  • 嵌入式
  • MCU
  • STM
  • 让LED 小灯按500毫秒闪烁起来

    推广一种全新的c51单片机编程技巧,特别适合少儿及c语言基础较差的电子爱好者做编程启蒙教学,培养小孩对编程的兴趣。当然也适合我们这种没有c语言基础的老年朋友玩转c51单片机。      如果,想看到更多的类似文章,请打开公众号点击“关注”。就会收到后续的

    02-08
  • 什么是“时序”?LCD1602时序参数表解析

    所谓“时序”从字面意义上来理解,一是“时间问题”,二是“顺序问题”。 先说“顺序问题”,这个相对简单一些。我们在学 UART 串口通信的时候,先 1 位起始位,再 8 位数据位,最后 1 位停止位,这个先后顺序不能错。我们在学 1602 液晶的时候,比如写指令,

    02-20
  • 如何在STM32中配置PWM死区时间

    什么是死区时间? PWM是脉冲宽度调制,在电力电子中,最常用的就是整流和逆变。这就需要用到整流桥和逆变桥。 对三相电来说,就需要三个桥臂。以两电平为例,每个桥臂上有两个电力电子器件,比如IGBT。大致如下图所示; 这两个IGBT不能同时导通,否则就会出现

    02-22
  • 单片机程序防破解的一些建议

    公司或者个人辛辛苦苦开发的程序,肯定谁都不想被人轻易破解并利用,下面为大家分享单片机破解,以及防止破解的。 0 1 单片机解密是什么? 单片机解密又叫做单片机破解、芯片解密、IC解密等,但是这严格说来这几种称呼都不科学,但已经成了习惯叫法,我们把CP

    01-19
  • 在STM32中选用怎样选择I/O模式?

    STM32的GPIO介绍 STM32引脚说明 GPIO是通用输入/输出端口的简称,是STM32可控制的引脚。GPIO的引脚与外部硬件设备连接,可实现与外部通讯、控制外部硬件或者采集外部硬件数据的功能。 STM32F103ZET6芯片为144脚芯片,包括7个通用目的的输入/输出口(GPIO)组

    01-19
  • RT-Thread遵循的许可协议,以及如何提交了一个完整的BSP?

    RT-Thread今天的快速发展和所取得成绩,离不开所有开发者的持续贡献和社区小伙伴的竭力支持。 一、前言 今年6月,我在一款智能混合型的FPGA芯片上,完成了RT-Thread的移植,并向RT-Thread提交了一个完整的BSP,后续又根据审查意见进行了一些完善,最近(11.18

    2020-12-01
  • 为什么有些CPU的主频更低,但运算效率却更高呢?

    为什么有些CPU的主频更低,但运算效率却更高呢? 比如:51单片机30M主频,STM32单片机20M主频,执行相同一段代码可能主频更低的STM32所花的时间更短。 这里就牵涉到CPU流水线的问题,本文围绕CPU流水线描述相关内容。 一、早期CPU流水线 1.流水线来源 流水线

    2020-10-19
  • 究竟是什么让很多单片机的工作电压是5V?

    5V来自于TTL电平,5呢为True,0即为False,之后用了压降更低的PN节,衍生出了3.3这个电平。 12V和24V来自于汽车电瓶,早年乘用车又12V和24V两个系统,现在一般小型车12V,商用车24V,再究其由来应该是铅酸电池。 所以3v3和5v一般出现在信号电路或者单片机等vc

    2020-10-19
  • 没想到,CRC校验原来这么简单

    由于公众号申请的时间比较晚,所以没有留言互动功能,最近公众号上线了读者讨论功能,和留言差不多,对本篇文章有什么感想的都可以到文章末尾留言评论。 目录 前言 CRC算法简介 CRC计算 CRC校验 CRC计算的C语言实现 CRC计算工具 总结 前言 最近的工作中,要实

    2020-11-09
  • 解决串口传输“阻塞”问题的方案

    本文在探讨传统数据收发不足之后,介绍如何使用带FIFO的串口来减少接收中断次数,通过一种自定义通讯协议格式,给出帧打包方法;之后介绍一种特殊的串口数据发送方法,可在避免使用串口发送中断的情况下,提高系统的响应速度。 1.简介 串口由于使用简单,价格

    2020-09-17
  • 嵌入式 Linux 的一切,看这一篇就够了!

    嵌入式Linux是什么 嵌入式Linux跟桌面Linux一样,是一个操作系统。从单片机走过来的童鞋往往习惯于直接控制寄存器,事必躬亲,从零开始实现想要的功能。而在嵌入式Linux的世界里,我们首先要抛弃这个思想,应把它作为最后没办法的办法。 就像我们想要在window

    2020-09-11
  • 单片机高阻态与P0口上拉电阻讲解

    51单片机的时候对P0口必须加上上拉电阻,否则P0就是高阻态,对这个问题可能感到疑惑,为什么是高阻态?加上拉电阻?今天针对这一概念进行简单讲解。 在一个系统中或在一个整体中,我们往往定义了一些参考点,就像我们常常说的海平面,在单片中也是如此,我们

    2020-09-01
下载排行榜
更多
广告