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隨著消費、汽車等多個領域的需求提升,數字信號處理(DSP)的市場也在不斷擴大,根據市場調研機構168report的數據顯示,在2022年全球DSP微處理器芯片市場規模約為40億美元。預計未來該市場將進一步擴大。
很多時候,我們都會看到芯片引腳旁邊總會放一顆104小電容。這顆電容叫高頻旁路電容,一般也叫去耦電容。作用是濾除IC供電電源中的高頻諧波,降低電源中的雜波對芯片的干擾。首先來看看電容,電容的作用簡單的說就是存儲電荷。我們都知道在電源中要加電容濾波,在每個芯片的電源腳放置一個0.1uF的電容去耦。為什么芯片的電源腳旁邊的電容是0.1uF的或者0.01uF的,有什么講究嗎。要搞懂這個就要了解電容的實際特性。理想的電容它只是一個電荷的存儲器,即C。而實際制造出來的電容卻不是那么簡單,分析電源完整性的時候我們常用的電容模型如下圖所示。圖中ESR是電容的串聯等效電阻,ESL是電容的串聯等效電感,C才是真正的理想電容。ESR和ESL是由電容的制造工藝和材料決定的,沒法消除。那這兩個東西對電路有什么影響。ESR影響電源的紋波,ESL影響電容的濾波頻率特性。我們知道電容的容抗Zc=1/ωC,電感的感抗Zl=ωL,( ω=2πf),實際電容的復阻抗為Z=ESR+jωL-1/jωC= ESR+j2πf L-1/j2πf C。可見當頻率很低的時候是電容起作用,而頻率高到一定的時候電感的作用就不可忽視了,再高的時候電感就起主導作用了。電容就失去濾波的作用了。所以記住,高頻的時候電容就不是單純的電容了。實際電容的濾波曲線如下圖所示。參見上圖,我們想要的最好的濾波效果是在“谷”底,就是曲線凹進去的尖尖,在這個尖尖的時候,濾波效果做好,當我們的芯片IC內部的邏輯門在10-50Mhz范圍內執行的時候,芯片內部產生的干擾也在10-50Mhz,(比如51單片機),仔細看上圖的曲線,0.1uF電容 (有兩種,一種是插件,一種是貼片)的谷底剛好落在了這個范圍內,所以能夠濾除這個頻段的干擾,但是,當頻率很高的時候(50-100Mhz),就不是那么回事了,這個時候0.1uF電容個濾波效果就沒有0.01uF好了,以此類推,頻率再高,選用的濾波電容的量級還要變小,參考如下DC-100K 10uF以上的鉭電容或鋁電解100K-10M 100nF(0.1uF)陶瓷電容10M-100M 10nF(0.01uF)陶瓷電容>100M 1nF(0.001uF)陶瓷電容所以,以后不要見到什么都放0.1uF的電容,有些高速系統中這些0.1uF的電容根本就起不了作用。最后要注意,在PCB布局的時候,104要緊靠芯片并且電源和地回路要最短,否則起不到旁路的效果。參考如下
中國北京(2023年12月7日) —— 業界領先的半導體器件供應商兆易創新GigaDevice (股票代碼 603986) 正式推出全新GD32A490系列高性能車規級MCU,以高主頻、大容量、高集成和高可靠等優勢特性緊貼汽車電子開發需求,適用于車窗、雨刷、智能車鎖、電動座椅等BCM車身控制系統,以及儀表盤、娛樂影音、中控導航等智能座艙系統。GD32A490系列車規級MCU持續發揮本土供應鏈優勢,采用成熟完善的車規工藝制程,產品開發及生產管理已通過汽車行業質量體系IATF 16949:2016認證,符合AEC-Q100車規級可靠性和安全性標準,并具備出色的靜電防護和抗干擾能力。能夠在極端溫度、電磁干擾和振動等高風險條件下可靠運行,以應對車輛行駛環境中的嚴苛條件和復雜任務。▲GD32A490系列Cortex?-M4內核車規級MCUGD32A490系列車規級MCU采用Arm? Cortex?-M4內核,運行主頻高達240MHz,配備了高達3072KB片上Flash,以及768KB SRAM。支持代碼執行零等待,性能可達355 DMIPS。還集成了豐富外設資源,提供多達4個USART和4個UART,3個I2C,6個SPI,2個I2S,其中USART支持與LIN通信互傳。為滿足車載網關的應用所需,還支持2個CAN2.0B、100M以太網及USB2.0 FS/HS通信。片上集成了TFT LCD控制器及各種多媒體接口,適合車載中控、娛樂影音、儀表盤等多元化場景。GD32A490配備了3個采樣速率高達2.6M SPS的12位高速ADC和2個12位DAC以支持車用電機控制,多達140個GPIO可以實現BCM模塊多負載控制。該系列MCU提供了BGA176和LQFP144兩種封裝、四個型號選擇,目前已經正式量產供貨。▲GD32A490系列車規MCU產品組合GD32A490的推出進一步擴大了GD32A系列車規MCU的產品陣容。得益于GD32家族豐富完善的生態系統,用戶沿用已有的GD32調試量產工具、技術文檔、軟硬件平臺即可開發車規級項目,配套的GD32A490I-EVAL全功能評估板以及GD32A490Z-START入門級學習套件同步上市。兆易創新的產品開發和管理體系已通過ISO 26262:2018汽車功能安全最高等級ASIL D流程認證,持續以高品質和高安全性的車規產品與服務,提升國產汽車在全球的競爭力。關于GD32 MCU兆易創新GD32 MCU是中國高性能通用微控制器領域的領跑者,中國最大的Arm? MCU家族,中國第一個推出的Arm? Cortex?-M3、Cortex?-M4、Cortex?-M23、Cortex?-M33及Cortex?-M7內核通用MCU產品系列,并在全球首家推出RISC-V內核通用32位MCU產品系列,已經發展成為32位通用MCU市場的核心之選。以累計超過15億顆的出貨數量,超過2萬家客戶數量,45個系列550余款產品選擇所提供的廣闊應用覆蓋率穩居中國本土首位。兆易創新GD32 MCU也是Arm?大學計劃(University Program, AUP)中國首批合作伙伴、Arm? mbed? IoT平臺生態合作伙伴、RISC-V基金會戰略會員、“兆易創新杯”中國研究生電子設計競賽的冠名廠商。GD32以打造“MCU百貨商店”規劃發展藍圖,為用戶提供最全面的系統級產品和解決方案支撐,構建智能化開發平臺和完善的產品應用生態。更多信息歡迎訪問GD32MCU.com。關于兆易創新兆易創新科技集團股份有限公司(股票代碼603986)是全球領先的Fabless芯片供應商,公司成立于2005年4月,總部設于中國北京,在全球多個國家和地區設有分支機構,營銷網絡遍布全球,提供優質便捷的本地化支持服務。兆易創新致力于構建以存儲器、微控制器、傳感器、模擬產品為核心驅動力的完整生態,為工業、汽車、計算、消費電子、物聯網、移動應用以及通信領域的客戶提供完善的產品技術和服務,已通過ISO26262:2018汽車功能安全最高等級ASIL D體系認證,并獲得ISO 9001、ISO 14001、ISO 45001等體系認證和鄧白氏認證,與多家世界知名晶圓廠、封裝測試廠建立戰略合作伙伴關系,共同推進半導體領域的技術創新。
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