일반적인 MCU ADC의 입력 임피던스는 무엇입니까? 이 경우 PIC24FJ64GA004로 작업하고 있습니다. 고속 샘플링이 필요하지 않습니다. 초당 최대 100 개의 샘플이 필요합니다.
저항 분배기를 100k 저항과 10k 저항으로 연결하고 싶습니다. 따라서 임피던스가 1M보다 높아야합니다. 그렇지 않으면 임피던스가 판독 값을 왜곡하기 시작합니다.
답변
입력 누설 전류
게이트에서 저항 전압 강하를 결정하려면 데이터 시트의 누설 전류를 사용해야합니다. Microchip은 데이터 시트에 “입력 누설 전류”를 지정합니다. 내가 고개를 한 것으로 데이터 시트는 1uA 미만의 입력 누설 전류를 지정합니다. 이로 인해 .1V 또는 100mV가 발생할 수 있는데, 이는 로버트가 계산 한 것의 두 배에 불과하며 신호에는 문제가되지 않습니다.
이제 30V 신호를 30/11 (2.7v) 볼트 전체 읽기로 나누면 100mV가 여기에 추가되어 30V 신호에서 최대 3 % 오류가 발생합니다.
1V의 해상도가 필요한 경우 11로 나눈 다음 100mV를 추가하십시오. 이 100mV는 1V 신호보다 클 수 있습니다.
입력 용량
Robert는 정확하고 정전 용량이 있지만 이것은 실제로 ADC 측정에 필요한 시간을 지정합니다. 또한 선택한 입력 저항과 결합하여 저역 통과 필터를 생성합니다. 더 높은 주파수의 신호를 측정하려는 경우 캡처 할 수 없습니다.
오류 줄이기
가장 쉬운 방법은 분배기의 저항을 줄이거 나 신호를 버퍼링하는 것입니다. 신호를 버퍼링하면 PIC 누설 전류를 연산 증폭기 누설 전류로 대체하여 상당히 낮아질 수 있습니다.
이 1uA는 설계를 약간 변경하고 설계를 제작하며 설계가 얼마나 나쁜지를 테스트하기 위해 많은 비용이 들지 않는 한 최악의 경우입니다.
쉽게 읽을 수 있도록 할 수있는 일이 있으면 알려 주시기 바랍니다.
답변
MCU ADC 입력은 샘플 앤 홀드 캡이 핀에 연결되어 있는지 여부에 따라 다양한 입력 임피던스를 경험할 수 있습니다. 신호를 버퍼링하기 위해 연산 증폭기를 사용하는 것이 문제가 될 수 있습니다. Op 앰프는 Nyquist 이상의 주파수를 걸러 낼 수있는 이점이 있으며 이는 좋은 방법입니다.
답변
아직 언급되지 않은 점은 입력의 스위치 커패시턴스입니다. 많은 ADC는 측정하는 동안 커패시터를 입력에 연결하고 나중에 언젠가 연결을 끊습니다. 이 캡의 초기 상태는 마지막으로 측정 된 전압, VSS 또는 불일치 한 것일 수 있습니다. 정확한 측정을 위해서는 커패시턴스가 연결될 때 입력이 번지거나 커패시터가 분리되기 전에 바운스 및 복구되어야합니다. 실제로 이것은 입력의 커패시턴스가 특정 값보다 커야하거나 입력 커패시턴스와 소스 임피던스로 형성된 RC 시간이 특정 값보다 작아야 함을 의미합니다.
예를 들어, 스위칭 된 입력 커패시턴스가 10pF이고 획득 시간이 10uS라고 가정하십시오. 입력 임피던스가 100K이고 ADC의 커패시턴스 이외의 입력 커패시턴스가없고 시작 캡 전압과 측정 할 전압의 차이가 R 인 경우 RC 시정 수는 1uS (10pF * 100K)입니다. 따라서 획득 시간은 10 RC 시간 상수이고 오류는 R / exp (10) (약 R / 22,000)입니다. R이 풀 스케일 전압 일 경우 오류는 16 비트 측정에는 문제가되지만 12 비트 측정에는 문제가되지 않습니다.
10pF의 스위칭 된 커패시턴스 외에 보드에 10pF의 커패시턴스가 있다고 가정합니다. 이 경우 초기 오류는 절반으로 줄어들지 만 RC 시간 상수는 두 배가됩니다. 결과적으로 오류는 R / 2 / exp (5) (약 R / 300)입니다. 8 비트 측정에 적합합니다.
커패시턴스를 조금 더 높이면 상황이 더욱 악화됩니다. 커패시턴스를 90pF로 푸시하면 오류는 R / 10 / exp (1) (약 R / 27)입니다. 반면에 캡이 그보다 훨씬 커지면 오류가 다시 발생합니다. 1000pF의 커패시턴스에서 오류는 약 R / 110입니다. 10,000pF (0.01uF)에서 약 R / 1000입니다. 0.1uF에서는 약 R / 10,000이고 1uF에서는 약 R / 100,000입니다.
답변
데이터 시트 198 페이지를보십시오 . 핀에는 6-11pF, 홀딩 캡에는 4.4pF가 있습니다.
답변
수퍼 캣이 그의 포스트에서 제기 한 좋은 점 외에도 외부 커패시터와 함께 버퍼되지 않은 전압 분배기를 사용할 때 주목해야 할 미묘한 부분이 있습니다.
시퀀스 반복 속도를 곱하면 ADC 판독 시퀀스를 실행할 때마다 발생하는 전하 전송은 전류가 됩니다. 이 전류의 DC 평균값은 Csamp * deltaV * f입니다. 여기서 Csamp는 샘플링 커패시턴스 (외부 커패시턴스가 아님)이고, deltaV는 연속 입력 채널 사이의 전압이며, f는 시퀀스 반복 주파수입니다 (주파수주기) 1 개의 완전한 샘플 시퀀스).
전하 전송 효과를 줄이고 샘플링 시간을 길게하는 외부 커패시터가있는 경우 샘플링 커패시터를 충전하는 데 필요한이 입력 전류를 저역 통과 필터링으로 인해 부정적인 영향을 미치며 이는 입력 전압으로 나타납니다. 소스 임피던스에 오프셋 전압을 발생시키는 독립적 인 누설 전류.
일부 샘플 번호의 경우 : 전압 분배기 (100K || 10K)는 약 9K이며 채널 간 deltaV = 3V, Csamp = 10pF 및 f = 10kHz 인 경우 전압 오류가 2.7mV 또는 약간 작습니다. deltaV의 0.1 % 많지는 않지만 알기에 충분합니다. 당신은 1M을 사용 해서는 안됩니다 || 10kHz 시퀀스 반복 속도의 100K 전압 분배기-물론 이것은 매우 빠르며 반복 속도가 느리면 걱정할 필요가 없습니다.
나는 이것과 다른 ADC 구동 문제에 대해 내 블로그의 게시물에 썼습니다 .