大家单片机玩得很溜了,平时也很少去关注VDD波形,整机测试无异常就完事了。也确实,芯片技术发展多年,芯片厂家对芯片可靠性也做足了功夫,VDD上的波动一般不影响单片机工作。但是,作为一个细心、负责的电子工程师,日常开发工作中,还是应该多了解一下自己设计的单片机系统,其VDD波形究竟如何。如果有异常的波动,应该找出原因并评估风险,有些比较严重的掉电或波动,应该通过改进电路来保证整机可靠性。
下面举三个VDD波动的例子。如下三图所示(图2、图3中的下凹为us级)大家可以试试判断VDD上发生了什么事情,VDD波形传递了什么“密码”。
图1中,VDD电平被拉低,通常是VDD供电域中,某个(或某些)模块或电路开启运行且功耗很大,即整个VDD域的整体需求电流增加,而VDD前端的LDO或电源输出能力有限(内阻较大),最终看到VDD电平下降(大家可用电阻分压模型来理解下)。
图2中,VDD电平被拉低几十~几百us然后恢复原电平值。通常是VDD供电域中,某个(或某些)模块或电路接入或开启,而这个模块或电路上有大电容,在接入或开启的瞬间,大电容相当于短路到地,电流很大,VDD电平被拉下;但这个模块或电路工作时的功耗并不高,VDD前端的LDO或电源输出能够应付,所以VDD电平随后恢复到原值。
图3中,VDD电平被拉低几十~几百us然后恢复不到原电平值。通常是VDD供电域中,某个(或某些)模块或电路接入或开启,而这个模块或电路上有大电容,在接入或开启的瞬间,大电容相当于短路到地,电流很大,VDD电平被拉下;某个(或某些)模块或电路工作时的功耗很高,即整个VDD域的整体需求电流增加,而VDD前端的LDO或电源输出能力有限(内阻较大),最终看到VDD电平比之前有所下降。
以上只是举例说明VDD波形上的变化其实提供了很多关键信息,这些信息可让大家更了解自己的电路,指导我们如何改进电路,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“密码”。
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