TA的每日心情 | 衰 2023-11-22 15:02 |
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本帖最后由 Heaven_1 于 2022-10-24 16:47 编辑 & B; {4 \* [9 ]. {) @
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我们知道一般的IC组件通常只有两个电源引脚,一个是Vcc或Vdd,另一个是Gnd或Vss。
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但今天的mcu通常有多组电源引脚。. e: @2 C* }( P( e
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为什么?8 s. y K6 {- P! E1 n6 i
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) q, w& `0 O6 `8 n以某100针MCU为例,可以看到它有5组VDD/VSS,单片机(MCU/MPU/SOC)并且会要求每组VDD/VSS都要连接,其实多组VDD内部是相互连接的,在这种情况下,那么为什么不直接把一组芯片厂商排除出去呢?
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或者即使还有多组人,我们能不能只带一组出去?
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+ _6 _5 S3 g/ l( }- J如果可以用这种方式节省引脚,外部连接线也就少了。
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如果只有一个VDD连接到外部,电流在芯片内部的路径相对较长,如下面的红线所示。
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* p4 w- d% c! m# C( e对于高频电路来说,VDD的电流会在高频时发生突变(因为频率越高,需要的电流就越大),嵌入式-cpld(复杂可编程逻辑器件)这时在路径上的电感的变化就会阻止电流的变化,越长的路径阻抗越大,这样电流的阻断作用就会更明显,导致芯片在网络中的电压变化,这就会影响MCU系统的正常工作。
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对于低频或直流电路,路径的长度影响不大。
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所以在早期的低频MCU中,只有一个VDD。6 r# F( y" [1 T- t/ b* J5 c: x
' _/ ~9 x7 g; j _$ T多组VDD可以减小电感效应(电感并联总电感变小,路径越短电感越小)。# }2 {$ G) d7 H' p A( \7 ^6 _
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可以把为芯片供电的过程想象成灌溉农田。0 f5 i2 ^3 [- \8 ` y: l" o
' U. c- N* x& M& L2 F9 ^4 x/ k+ O如果只有一个进水口,不如多个进水口。! Z) b7 H5 R3 _! Z6 l, `, W
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) F K# o1 Z# f r8 c1 c# h: b除此之外,还有几点: Y; y% U) |- ]' D2 i7 \) A
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( f6 ^0 u! R- X1 d/ S# U1) MCU的模拟外设,如ADC,通常是独立电源VDDA。
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这是因为ADC需要尽可能清洁的电源来保证转换结果的准确性,嵌入式-PLD(可编程逻辑器件)独立的电源可以避免其他电源噪声的干扰。; ?, S/ w: A9 b O
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2)多种电压要求。
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' `) Z9 }& O8 ~1 N有时,芯片的不同部分在不同的电压下工作。/ F, }) A/ i$ l( I
) k" N& w( `. f& x" e4 i0 a' G4 n5 s一个典型的例子是低压核和高压I/O。8 R" L: h2 O$ D$ B5 q. t
: I m% I6 F7 ^内核使用较低的电压以降低功耗,I/O运行在较高的电压下以更好地连接到外部电路。
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这时还需要分离出多组电源,常见的是一个复杂的SOC芯片。4 q3 O: {/ x1 d
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5 p7 p7 x$ S* Q* b5 t: I3)与单个VDD相比,通过VDD引脚的电流会减少,引脚不需要承受过大的电流,增强了可靠性。
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