PCB设计教程【大师篇】——STM32开发板电源设计（电压基准、滤波电容）
前言
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目录
前言
STM32 最小系统电源电路分析
基准电压源 TL431 原理与应用
1. 功能与特性
2. 基础工作原理
3. 典型应用电路
电源滤波电容的作用
STM32 最小系统电源电路分析
在 STM32 最小系统中，电源电路部分参考数据手册设计，重点关注 ADC 和 DAC 模块的供电需求。该模块存在两类电源：
- VDD（数字电源）：为数字电路提供基础供电。
- VREF（基准电压源）：为 ADC/DAC 提供高精度、低温漂的基准电压，确保信号转换精度，典型芯片如 TL431。
基准电压源 TL431 原理与应用
1. 功能与特性
TL431 是高精度基准电压源，通过内部运算放大器和 2.5V 基准电压源，实现输出电压的稳定控制，适用于需要精密基准的场景（如单片机 ADC/DAC）。
2. 基础工作原理
- 核心结构：包含运算放大器、2.5V 基准电压源和三极管。
- 工作逻辑：
- 当输入电压（VREF）高于 2.5V 时，运放输出高电平，三极管导通，拉低输出电压；
- 当输入电压低于 2.5V 时，运放输出低电平，三极管关断，输出电压由电源通过电阻拉高；
- 最终通过负反馈使输出电压稳定在 2.5V 附近。
3. 典型应用电路
- 固定 2.5V 输出：将 REF 引脚与阴极（K）短接，通过电阻分压和负反馈机制，输出稳定 2.5V 电压。
- 可调电压输出：通过外接电阻分压网络（R1、R2），利用公式 计算输出电压（范围 2.5V~36V）。
电源滤波电容的作用
在电源引脚附近并联 100nF 电容，主要功能为：
- 去耦滤波：滤除电源线路中的高频纹波和 PCB 走线耦合的系统噪声，确保单片机获得稳定直流电源。
- 隔离干扰：利用电容 “隔直通交” 特性，吸收单片机工作时产生的噪声，避免干扰通过电源轨道传播至其他器件。
