了解ArduinoLeonardo上的AVCC引脚接线（低通滤波器？）

Arduino Leonardo与以前的板子有一个有趣的区别：ATMEGA32U4的AVCC引脚通过MH2029-300Y铁氧体磁珠连接到+ 5V，并通过1uF电容器连接到GND。

在ArduinoUno和ArduinoMega2560中，此引脚仅连接到VCC。根据atmel数据表，当使用ADC转换时，此引脚应连接到低通滤波器。

Arduino Leonardo模式

这真的是低通滤波器吗？如果是，它如何工作？您如何称呼这种类型的电路？您如何建模？

电感器和电容器构成一个频率相关的分压器。

$\dfrac{V_{OUT}}{V_{IN}} = \dfrac{Z_C}{Z_C + Z_L}$

$Z_L$$Z_C$$Z_L$$Z_C$

但是，他们使用的电感不是一个好电感。它是一种高频EMI抑制器，目标频率为数十MHz。（使用的类型在100 MHz时的阻抗为30。）

阻抗曲线显示为0.5Ω/ MHz的斜率，因此在100 Hz时，电感的电抗部分可忽略不计。

实际需要的是抑制低频噪声，例如电源产生的100 Hz纹波。然后，这个电感器几乎没有用，就像只有电容器一样。

由于低频电感器可能不切实际，因此使用电阻器代替电感器将是更好的选择。数据表中说，AVCC不应低于VCC-0.3 V，但我找不到当前AVCC使用多少电流。那不会很大，例如最大10 µA。RC滤波器的截止频率为

$f_C = \dfrac{1}{2 \pi RC}$

因此，如果我们在1 µF电容器上使用15.9kΩ电阻，则截止频率为10 Hz，频率响应如下所示：

10µA至15.9kΩ的压降为159 mV，因此在规格范围内。100 Hz的纹波将衰减20 dB，即1:10，虽然不多，但是VCC应该已经正确去耦，所以20 dB只是多余的。高于1 kHz时，噪声将减少至少40 dB，即1：100。

一些非常好的答案。我的观点是，LC滤波器的目标不是滤除电源纹波。最好在电源线/平面上使用坚硬的（低ESR）盖，并选择合适的调节器零件开始。另外，如果您通过USB端口为Arduino供电，则低频纹波噪声可以忽略不计.cheapo壁式疣是数十至数百KHz范围内的切换器，会产生电噪声，但电压调节器和电容数字电源导轨应该可以为您提供帮助。

LC L / P滤波器正在执行的工作是消除数字信号的尖锐边缘，这些边缘会进入数字电源线上，如果直接连接到AVCC引脚，则会进入A / D转换电路。

电路板无法通过较大的电阻（在RC电路中）启动的原因是，ATMega部分中的PLL是模拟电路，并且使用与A / D转换器相同的AVCC引脚，并且没有获得足够的功率。也许它确实没有在零件中以相同的方式使用两个引脚，但是数据表中没有区别（均称为AVCC）。在布局方面，将引脚24和44用作AVCC引脚是一件很痛苦的事情，因为它们位于芯片的相对侧，谁会花心思为它们分配完整的电源计划？您最终可能会在两侧通过过孔等在整个部件上路由信号。数据表几乎没有提到这个丑陋的现实，几乎就像多余的针脚是ATMEL的第二个想法。

无论如何，这些噪声信号在微处理器内部进行切换时会从微处理器本身发出，并且不会损害数字逻辑，但是尝试达到10位模拟精度会在电源方面付出更多的精力。这些数字噪声边沿可能在数十ns的时间范围内（100 Mhz-ish），因此具有此特性的滤波器将可以很好地工作。如果按数字进行运算，则使用AVCC = 5V和10位A / D，每个LSB约为5 mV。粗略的经验法则是，似乎您需要拥有的噪音不到一半，才能产生“低”的噪音。

MH2029-300Y数据表显示100兆赫时20欧姆。如果尝试RC滤波器的人将拐点频率设置为1 Mhz，则可能会做得更好，因为他可以选择一个更小的电阻。诸如22欧姆的电阻（以匹配100 Mhz处的电感阻抗）和0.01uF的电容之类的东西会由于输入负载而具有足够小的DC压降（从他的数字来看为45uA x 22 Ohm = 1 mV左右）。他将感兴趣的频率降低40 dB。

我不会打赌它会通过布局，但是如果零件具有一定的占地面积，我可能会给它一个机会（两者都选择0805的足迹吗？），但是电感器是Mouser的0.10美元零件，为什么不坚持呢？ ？

是的，这是一个低通滤波器。铁氧体磁珠是一种有损耗的电感元件，其作用有点像频率相关的电阻，其中L在低频下占主导地位，R在高频下占主导地位。电容器将较高的频率分流至地。它们结合在一起形成一个低Q的LC滤波器，该LC滤波器不会出现尖锐的谐振峰（只要截止点位于磁珠的电阻区域），就不会在“标准” LC滤波器中引起问题。
但是，正如史蒂文（Steven）指出的那样，该部分不是特别适合此应用，因为它是高频部分，而ADC的频率相对较低。它可用于需要在更高频率下进行滤波的事物，例如FPGA设计，高频ADC等。