微控制器/模擬應(yīng)用中電源、接地和噪聲的解決方案

微控制器的應(yīng)用包括低電平傳感器信號和適當(dāng)?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/電源">電源驅(qū)動電路，需要精細設(shè)計電源和接地。我們將根據(jù)噪聲源和噪聲的傳播路徑進行探討，以及良好布局習(xí)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(dāng)?shù)倪x擇和布局方法。

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

這個設(shè)計實例包括了模擬和數(shù)字兩部分。這種設(shè)計的難點之一是如何將這兩個部分隔離開來。先看一下該設(shè)計的模擬部分，模擬輸入信號進入電路實現(xiàn)稱重。圖1的模擬接口電路包括稱重、增益電路、膺頻濾波器和12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。稱重利用的是一個惠斯頓電橋，如圖2所示。

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

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。為了建立一個二階低通濾波器（A3）需要兩個電阻器、兩個電容器和MCP6022運算放大器。另一個放大器組成了一個儀器放大器，其中使用了旁路電容器。