熟悉數(shù)模混合單片機PCB設(shè)計的朋友幫看一下

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-14 17:39

最近使用C8051F410單片機做了一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的原理大概是通過MCU內(nèi)置的（電流型）DAC輸出一個電流經(jīng)電阻轉(zhuǎn)成電壓輸出，財時用MCU內(nèi)置的ADC采集一個固定的輸入。DAC輸出一個固定電壓時，用示波器看DAC輸出波發(fā)現(xiàn)有相當于2~3個LSB的抖動。同理，DAC采集一個固定的直流信號（干電池）時，也有2~3個LSB的抖動。
MCU在PCB布局布線時已經(jīng)按datasheet要求加了0.1uf+10uf的旁路電容且靠近MCU管腳，地線也做了大面積的鋪地。就我個人來看，PCB已經(jīng)沒有太大的優(yōu)化余地。從C8051f410這個MCU來說，只有一個GND管腳被模擬和數(shù)字共用，VDD也只有一個管腳供模擬和數(shù)字共樣，這樣一來就不可避免MCU內(nèi)的數(shù)字電路通過VDD和GND管腳的binding線干擾模擬電路。
現(xiàn)在有點黔驢技窮了，不知道這種情況還能否通過電路和PCB的優(yōu)化進一步減少數(shù)字部分對模擬部分的干擾，提高ADC和DAC的精度。哪位高手能指點一下迷津。

ID:211052 · 發(fā)表于 2018-10-15 06:57

DAC自己的抖動是多少？

ID:94031 · 發(fā)表于 2018-10-15 10:15

ADC，DAC處理有2~3個LSB的抖動很正常，ADC采集要軟件濾波，DAC輸出要硬件濾波。

ID:286726 · 發(fā)表于 2018-10-15 10:56

太難了呀

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-15 10:56

xuyaqi 發(fā)表于 2018-10-15 10:15
ADC，DAC處理有2~3個LSB的抖動很正常，ADC采集要軟件濾波，DAC輸出要硬件濾波。

還有沒有改善的余地了？
如果換成模數(shù)電源和地管腳分開的MCU會不會有明顯改善？

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-15 10:57

jindizhiwa 發(fā)表于 2018-10-15 06:57
DAC自己的抖動是多少？

2~3個LSB

ID:94031 · 發(fā)表于 2018-10-15 13:52

九死還魂草發(fā)表于 2018-10-15 10:56
還有沒有改善的余地了？
如果換成模數(shù)電源和地管腳分開的MCU會不會有明顯改善？

不會有明顯改善，濾波處理很簡單。

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-15 14:29

xuyaqi 發(fā)表于 2018-10-15 13:52
不會有明顯改善，濾波處理很簡單。

現(xiàn)在這個樣子，想做過采樣有意義嗎？

ID:409942 · 發(fā)表于 2018-10-15 14:33

感謝分享

ID:409942 · 發(fā)表于 2018-10-15 14:34

不會呀

ID:409939 · 發(fā)表于 2018-10-15 14:49

電源加電感，數(shù)電和模電都加電感。。

ID:389519 · 發(fā)表于 2018-10-15 15:07

參考源的穩(wěn)定也很重要

ID:409724 · 發(fā)表于 2018-10-15 16:06

重新調(diào)試一下機器

ID:409724 · 發(fā)表于 2018-10-15 16:06

主要是dac的抖動是多少重新錄入

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-15 16:42

zh223344 發(fā)表于 2018-10-15 14:49
電源加電感，數(shù)電和模電都加電感。。

系統(tǒng)里就MCU這一顆芯片，其他都是電阻電容和三端穩(wěn)壓，加電感意義不太大吧？

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-15 17:02

HLzhou 發(fā)表于 2018-10-15 15:07
參考源的穩(wěn)定也很重要

參考源是單片機集成的，已經(jīng)按要求在其引出腳上加了0.1+10uf旁路電容。
因為單片機只有一根地管腳，內(nèi)部模擬地必然因受數(shù)字地干擾而不穩(wěn)，用外部參考源估計也不會有多大效果

ID:379251 · 發(fā)表于 2018-10-15 17:41

感謝分享

ID:410125 · 發(fā)表于 2018-10-15 19:26

DAC輸出一般需要加運放電路進行隔離，增加帶負載能力；另，芯片模擬的基準電壓是否存在波動？

ID:234560 · 發(fā)表于 2018-10-16 07:56

敬畏發(fā)表于 2018-10-15 19:26
DAC輸出一般需要加運放電路進行隔離，增加帶負載能力；另，芯片模擬的基準電壓是否存在波動？

目前調(diào)試電路，就沒有帶什么負載。
至于基準電壓說到點子上了，從示波器的波形上看，基準電壓是有數(shù)毫伏毛刺的，這也是我十分無奈的地方。
基準源是單片機集成的，有一個管腳引出。因為基準源和單片機共用一個地管腳，所以我量到的波形必然是不準的。至說誰基準源受到了干擾，因為整個電路里只有單片機這樣一個數(shù)字器件，基準源也只能是受到了單片機本身的干擾，而這個干擾除非把單片機停掉否則很難消除。
曾經(jīng)想過換成獨立的基準源，可這也有問題。因為ADC和DAC都是單片機集成的且共用一個地管腳，這樣一來獨立的基準源其地和ADC/DAC也是有地干擾的，我不確定效果會變好還是變差。

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