大家單片機玩得很溜了,平時也很少去關注VDD波形,整機測試無異常就完事了。也確實,芯片技術發展多年,芯片廠家對芯片可靠性也做足了功夫,VDD上的波動一般不影響單片機工作。但是,作為一個細心、負責的電子工程師,日常開發工作中,還是應該多了解一下自己設計的單片機系統,其VDD波形究竟如何。如果有異常的波動,應該找出原因并評估風險,有些比較嚴重的掉電或波動,應該通過改進電路來保證整機可靠性。
下面舉三個VDD波動的例子。如下三圖所示(圖2、圖3中的下凹為us級)大家可以試試判斷VDD上發生了什么事情,VDD波形傳遞了什么“密碼”。
圖1中,VDD電平被拉低,通常是VDD供電域中,某個(或某些)模塊或電路開啟運行且功耗很大,即整個VDD域的整體需求電流增加,而VDD前端的LDO或電源輸出能力有限(內阻較大),最終看到VDD電平下降(大家可用電阻分壓模型來理解下)。
圖2中,VDD電平被拉低幾十~幾百us然后恢復原電平值。通常是VDD供電域中,某個(或某些)模塊或電路接入或開啟,而這個模塊或電路上有大電容,在接入或開啟的瞬間,大電容相當于短路到地,電流很大,VDD電平被拉下;但這個模塊或電路工作時的功耗并不高,VDD前端的LDO或電源輸出能夠應付,所以VDD電平隨后恢復到原值。
圖3中,VDD電平被拉低幾十~幾百us然后恢復不到原電平值。通常是VDD供電域中,某個(或某些)模塊或電路接入或開啟,而這個模塊或電路上有大電容,在接入或開啟的瞬間,大電容相當于短路到地,電流很大,VDD電平被拉下;某個(或某些)模塊或電路工作時的功耗很高,即整個VDD域的整體需求電流增加,而VDD前端的LDO或電源輸出能力有限(內阻較大),最終看到VDD電平比之前有所下降。
以上只是舉例說明VDD波形上的變化其實提供了很多關鍵信息,這些信息可讓大家更了解自己的電路,指導我們如何改進電路,如何提高可靠性。
下次大家抓取到VDD上的波形,不妨多分析多思考VDD的“密碼”。
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原文標題:APM32芯得 EP.06 | 單片機VDD波形上傳遞的“密碼”
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