微控制器/模擬應用中電源、接地和噪聲的解決方案

微控制器的應用包括低電平傳感器信號和適當的電源驅動(dòng)電路，需要精細設計電源和接地。我們將根據噪聲源和噪聲的傳播路徑進(jìn)行探討，以及良好布局習慣背后的理論及其對噪聲的影響。我們也將討論隔離和限制噪聲元件的適當的選擇和布局方法。

圖1是本文中討論時(shí)使用的系統方框圖。這個(gè)系統的功能是采集重量并在LED陣列和筆記本電腦上顯示結果。在需要時(shí)，可利用風(fēng)扇控制器對電路板降溫。

這個(gè)設計實(shí)例包括了模擬和數字兩部分。這種設計的難點(diǎn)之一是如何將這兩個(gè)部分隔離開(kāi)來(lái)。先看一下該設計的模擬部分，模擬輸入信號進(jìn)入電路實(shí)現稱(chēng)重。圖1的模擬接口電路包括稱(chēng)重、增益電路、膺頻濾波器和12位模數轉換器（ADC）。稱(chēng)重利用的是一個(gè)惠斯頓電橋，如圖2所示。

系統（包括噪聲源）的電路模型。模擬接口電路采用一個(gè)稱(chēng)重傳感器測量重量。然后，該接口將測量結果傳送到微控制器。微控制器把傳感器的結果發(fā)送到LED顯示器和筆記本電腦。整個(gè)電路還包括風(fēng)扇電機驅動(dòng)器電路。

這是圖1所示的方框圖中模擬部分。放大器和參考電壓連接到ADC，ADC再連接到微控制器。為了建立一個(gè)二階低通濾波器（A3）需要兩個(gè)電阻器、兩個(gè)電容器和MCP6022運算放大器。另一個(gè)放大器組成了一個(gè)儀器放大器，其中使用了旁路電容器。