[应用相关] 不使用ADC时VREF+和VREF-的连接方案

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xiaoqizi 发表于 2025-8-18 14:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
基于ST官方文档和您的项目需求,我来详细说明不使用ADC时VREF+和VREF-的正确连接方式。

不使用ADC时VREF+和VREF-的连接方案
1. ST官方推荐的处理方式
1.1 基于封装类型的处理
// 重要信息:来自ST官方文档
"VREF+ and VREF- inputs are available only on 100-pin packages."

// 这意味着
STM32F103VGT6 (LQFP100) → 有独立的VREF+和VREF-引脚
STM32F103RET6 (LQFP64)  → 内部连接到VDDA和VSSA

1.2 针对100引脚封装的处理方案
方案A:直接连接(推荐用于不使用ADC的情况)

// 最简单的连接方式
VREF+ (Pin 32) ──── 直接连接 ──── VDDA (Pin 33)
VREF- (Pin 31) ──── 直接连接 ──── VSSA (Pin 30)

电路实现:

VDD(3.3V) ──── 100nF ──┬── VDDA (Pin 33)
                       │
                       └── 0Ω电阻或跳线 ── VREF+ (Pin 32)

GND ──────────────┬── VSSA (Pin 30)
                  │
                  └── 0Ω电阻或跳线 ── VREF- (Pin 31)

2. 多种连接方案对比
2.1 方案A:直接连接VDDA/VSSA(推荐)
// 连接方式
VREF+ → VDDA
VREF- → VSSA

// 优点
电路最简单
成本最低  
符合ST推荐
适合数字控制应用

// 适用场景
- 步进电机控制(您的项目)
- 数字通信设备
- 纯逻辑控制系统


2.2 方案B:通过电阻连接(保守方案)
// 连接方式
VREF+ → 10kΩ电阻 → VDDA
VREF- → 10kΩ电阻 → VSSA

// 优点
提供一定隔离
减少数字噪声影响
为将来ADC应用预留灵活性

// 缺点
增加元件成本
可能影响内部基准稳定性


2.3 方案C:悬空处理(不推荐)
// 连接方式
VREF+ → 悬空
VREF- → 悬空

// 风险
可能影响内部模拟电路稳定性
可能导致PLL不稳定
可能影响复位电路
不符合ST官方建议


3. ST官方文档的明确指导
3.1 官方推荐配置
根据您提供的文档,ST明确指出:

// ST官方建议(来自手册)
"depending on whether VREF+ is connected to VDDA or not"

// 对于不使用ADC的应用
推荐使用Figure 58方案:VREF+连接到VDDA


3.2 官方电路图解读
Figure 58标题:VREF+连接到VDDA

// 这张图明确显示
VREF+ ── 内部或外部连接 ── VDDA
VREF- ── 内部或外部连接 ── VSSA

// Note 1说明
"VREF+ and VREF- inputs are available only on 100-pin packages"


4. 针对您的Tiger控制板的具体建议
4.1 项目特征分析
// 您的项目特点
芯片型号: STM32F103VGT6 (LQFP100封装)
主要功能: TMC4361A步进电机控制
外设使用: SPI、UART、I2C、GPIO
ADC需求: 无




4.2 推荐的最佳配置
// 强烈推荐方案A:直接连接
VREF+ (Pin 32) ── 0Ω电阻 ── VDDA (Pin 33)
VREF- (Pin 31) ── 0Ω电阻 ── VSSA (Pin 30)

// 理由
1. 符合ST官方Figure 58推荐
2. 适合您的数字控制应用
3. 电路简单可靠
4. 成本最优


5. 实际PCB设计实现
5.1 推荐的PCB布线
// PCB设计要点
VDD ──┬── 100nF ──┬── VDDA (Pin 33)
      │           │
      │           ├── R1(0Ω) ── VREF+ (Pin 32)
      │           │
      └── VBAT ───┘

GND ──┬── VSSA (Pin 30)
      │
      └── R2(0Ω) ── VREF- (Pin 31)




5.2 元件选择建议
// 推荐元件
R1, R2: 0603封装 0Ω电阻
C1: 100nF X7R陶瓷电容 (VDDA去耦)

// 替代方案(预留灵活性)
可以用跳线代替0Ω电阻,便于调试


6. 设计验证要点
6.1 功能验证
// 验证项目
1. 芯片正常启动 ✓
2. 时钟系统稳定 ✓  
3. 通信接口正常 ✓
4. GPIO功能正常 ✓
5. 无异常复位 ✓


6.2 电源质量检查
// 测量要点
VDDA电压: 3.3V ± 3%
VREF+电压: 等于VDDA
VREF-电压: 等于VSSA (0V)
纹波噪声: < 50mV


7. 未来扩展考虑
7.1 为ADC功能预留
// 如果将来需要高精度ADC
可以修改为独立VREF+电路:

外部基准 ──┬── 1μF + 10nF ── VREF+
          │
VDD ──────┼── 100nF ── VDDA
          │  
GND ──────┴── VSSA ── VREF-




7.2 PCB预留设计
// 预留焊盘位置
- 精密基准电压IC的位置
- 额外滤波电容的位置  
- 跳线选择的位置
- 测试点的位置


8. 总结
8.1 最佳实践
// 对于您的Tiger控制板项目
推荐方案: VREF+直接连接VDDA,VREF-直接连接VSSA
实现方式: 使用0Ω电阻或跳线连接
设计理念: 简单可靠,符合官方推荐


8.2 关键要点
// 重要提醒
1. VREF+和VREF-不能悬空
2. 必须提供稳定的参考电压
3. 即使不用ADC,内部电路仍需要这些参考
4. 直接连接VDDA/VSSA是最安全的选择


结论:对于您的项目,直接将VREF+连接到VDDA,VREF-连接到VSSA是最佳选择。
————————————————
版权声明:本文为CSDN博主「m0_55576290」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/m0_55576290/article/details/149111491

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