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【48812】干货 MCU ADC怎么丈量超越VCC的电压?

发布日期:2024-05-18 03:14:26作者:爱游戏app官方网站

  

干货 MCU ADC怎么丈量超越VCC的电压?

  假定MCU的供电是3.3V,ADC能够丈量的电压规模是0-3.3V,假如要丈量如电池电压6V的这种场景,该怎么办呢?

  很简略能够想到的办法是先进行电阻分压,将高于3.3V的电压分到ADC的量程内进行收集,最终再换算回实践电压。这就引入了一个问题,分压电压该选多大?比方进行1/2分压,是选2个1KΩ串联仍是选两个1MΩ串联呢?电阻值能否随意挑选呢?

  以STM32F103为比方,在数据手册中能够正常的看到外部输入阻抗有一个最大值50kΩ的要求。

  需求留意的是输入阻抗的最大值并不是固定不变的,不是说只需小于50kΩ就能够,由于它和ADC时钟频率、采样周期、转化位数都有联系。比方上面表格中,当ADC时钟频率14Mhz,采样周期1.5 cycels,转化位数12时,最大输入阻抗便是0.4kΩ。

  Tab 46标称的最大输入阻抗50kΩ,是在ADC时钟频率14Mhz,采样周期55.5 cycles,转化位数12时计算出来的值,它一起也是ADC模块所能承受的最大值 (受硬件决议,这也是为什么Tab 47最终两行写NA的原因,尽管依据公式也能算出来一个比50更大的值)。

  由于ADC内部的采样坚持电路(电容组成),假如外面的电阻大,就会导致RC电路充电时间长,假如采样周期小,就会引起电容在没彻底充满电的情况下就被收集,天然ADC得到的数就禁绝

  从进步ADC采样速率的视点来说,电阻越小,RC充放电速度快,ADC的采样速率就能更高。不过电阻小,会增大功耗,在对功耗有要求的场合,这个电阻还不能选的太小。

  关于有必要低输入阻抗,一起又需求低功耗的场合,能够先用大电阻分压,后边再用运放跟从器的方法。

  电阻巨细的问题说完了,还有最终一个问题,等效输入阻抗和榜首幅图里的两个串联分压电阻是啥联系?等效输入阻抗是R1、仍是串联值R1+R2,仍是并联值R1*R2/R1+R2 呢?这样的一个问题曾困惑了我良久,当年上学时学的理论知识全交给教师了。

  这个问题能这么简略想,假定R2是0Ω,进入到ADC的电压便是GND,和R1是多大就没联系了,等效输入阻抗便是0Ω。再假定R2无穷大,等于是断开,电阻只要R1了。这么一想答案就明晰了吧,