Používám analogový vstup na desce NANO k měření středního bodu mezi dvěma fotoodporovými ( Kadmium) buňky se dvěma vnějšími konci spojenými s GND a zdrojovým napětím. V zásadě jednoduchý dělič napětí. Takže by téměř nezáleželo na tom, jaké referenční napětí jsem v takovém případě použil, pokud byla AnalogReference () správně sada odpovídající referenčnímu napětí A zátěž toto napětí nestáhla.
Pokud jsem použil 5V pro svůj zdroj a nastavil AnalogReference (DEFAULT), pak za předpokladu nejhoršího zatížení 4K-ohm, celková zátěž na 5V regulátoru je stále pouze 1,25mA. Ale i tak jsem si myslel, že mohu ještě více minimalizovat zatížení systému nastavením AnalogReference (INTERNAL) a použitím kolíku VREF jako zdroje pro můj dělič napětí.
Zdá se, že to funguje dobře, ale já nevím, že jsem viděl nějaké skutečné příklady toho, co dělám, což je použití kolíku AREF jako výstupního výstupního napětí pro můj dělič napětí. Při použití vREF jako zdroje by zatížení 4K čerpalo pouze 27,5 mikroamps s zdroj 1,1 V. Ale nemohu najít žádnou specifikaci pro maximální proud, kterému bych se měl vyhnout překročení, což mě znepokojuje, možná to ani nemám dělat!
Takže je přijatelné použít kolík VREF jako výstup pro lehké zátěže, když používáte INTERNAL AnalogReference?
Myšlenky?
EDIT: Po včerejším přijetí odpovědi „ne“ jsem provedl kontrolu na lavičce. Nakonfiguroval jsem svou NANO desku na Interní a připojil plně otevřený 100K lineární hrnec z AREF na Ground, s DVM paralelně. Výstup terminálu AREF byl asi 1,076, se zátěží 100K nebo bez ní. Ne tak docela 1.1 specifikovaný, ale dostatečně blízko. Potom jsem pomalu otáčel hrncem, abych zvýšil zatížení. Při necelých 9 tis. Kleslo napětí o něco nepatrné množství, na 1,075. Od té doby došlo k dalším malým poklesům, až na přibližně 1K, kdy jsem naměřil přibližně 1,062V. Pod 1K došlo k velmi prudkému poklesu.
Všimněte si, že šlo o test „rychlovky“, který se prováděl při napájení NANO z USB portu. Opakování testu s 12V na vstupu DV však významně nezměnilo výsledky.
I když vezmeme v úvahu zdroj USB, z tohoto testu usuzuji:
1) Zdá se, že být nějaké ukládání do vyrovnávací paměti na výstupu VREF. Určitě se nechoval, protože došlo k jednoduchému případu zdroje 1,1 V v sérii s vysokou impedancí.
2) Až do zátěže 10 kB se výstup VREF jeví jako přinejmenším stejně stabilní jako výstup regulátoru 5,0 V.
3) Protože pokles o 1,062 z počátečního stavu bez zátěže napětí 1,076 odpovídá méně než 2% rozdílu, musím dojít k závěru, že zatížení VREF (k zemi) větší než 1K (řekněme 2K pro marži) činí VREF pravděpodobně užitečným v případech, jako jsem popsal, s nejhorším případem zatížení 4K.
4) Zkoušku jsem zopakoval na druhé desce NANO. Tentokrát bylo počáteční napětí naprázdno zářivě vyšší, 1,084. Reakce na rostoucí zatížení a bod K, kde se sklon dramaticky změnil, se však nezměnily.
Opět se jedná o arduino NANO desku a pravděpodobně klon. Může kdokoli jiný ověřit nebo vyvrátit moje výsledky? Jsem si jistý, že někdo jiný bude muset zvážit použití VREF jako já, a bylo by dobré vědět.
Odpověď
Ne, není to přijatelné.
V datovém listu se uvádí:
AVCC je připojen k ADC pomocí pasivního přepínače. interní reference 1,1 V je generována z interní reference bandgap (VBG) prostřednictvím interního zesilovače. V obou případech je externí pin AREF přímo připojen k ADC a referenční napětí může být odolnější vůči šumu připojením kondenzátoru mezi kolík AREF a zem. VREF lze měřit také na kolíku AREF voltmetrem s vysokou impedancí. Všimněte si, že VREF je zdroj s vysokou impedancí a připojovat by se měla pouze kapacitní zátěž v systému.
Odkaz na 1.1V je pouze uveden na pin AREF za účelem přidání externího obtokového kondenzátoru nebo pro jeho měření pomocí měřiče s velmi vysokou impedancí. Jakákoli zátěž aplikovaná na kolík způsobí pokles referenčního napětí.
I když to za určitých okolností může fungovat, rozhodně se to nedoporučuje. Chcete-li jej použít externě, by ji měl vyrovnávat pomocí sledovače napětí s vysokou impedancí unity-gain:
simulovat tento okruh – Schéma vytvořené pomocí CircuitLab
Komentáře
- Hmm! Dobře, ‚ dobré informace!Dělal jsem to ‚ špatně, i když to “ fungovalo „, předpokládám udělal to jen proto, že pro dělič napětí to nevadilo tolik, kolik by jinak mohlo mít! I ‚ ale budu muset svůj okruh trochu přehodnotit. Jelikož potřebuji zástupce ADC počtu děliče napětí, vypadá to, že ‚ d udělám lépe jednoduše použít DEFAULT a pracovat s 5V terminálem pro moji referenci!
- Přečtěte si moji úpravu. Alespoň na základě mého testu na stole se zdá, že použití kolíku AREF k napájení děliče napětí s nízkým zatížením funguje, v rámci omezení, která jsem zdokumentoval
- Může to fungovat, ale ‚ není to, pro co je ‚ navrženo. Moje auto funguje, když s ním jedu z útesu. Není to však ‚ navrženo a pochybuji, že by dlouhodobý výsledek byl dobrý. Pokud jej chcete použít externě, měli byste jej vyrovnávat pomocí sledovače napětí s vysokou impedancí jednoty a zisku.
- Všiml jsem si, že jste citovali specifikaci, že AREF by měl být měřen pouze voltmetrem s vysokou impedancí. Přidali jste však frázi “ Všimněte si, že VREF je zdroj s vysokou impedancí a do systému by měla být připojena pouze kapacitní zátěž. „? Vaše analogie s autem je špatná. ‚ už několik let bez problémů dělám to, na co jsem si přišel pro potvrzení, a kvůli druhému odhadu mě přiměl druhý nedostatek příkladů. Zaručuji, že když sjíždíte auto z útesu a změříte výsledky, ‚ vás nepřivedou k rozumné otázce, kterou jsem nastolil.
- Také já ‚ upozorňuji, že vyrovnávací paměť pro zisk jednoty provedená pomocí TL081 (ne přesně “ rail-to rail “ spec OPAMP) také začne klesat nad 1k zátěž. Ale na základě mého testu na lavičce bych se ‚ nepřekvapil, kdybych zjistil, že v ATmega328 již byla interní vyrovnávací paměť. Nemám ‚ interní prvky, ale na základě mých měření tam již musí být nějaký druh vyrovnávací paměti.
Odpověď
Nyní, když jsem měl výhodu lístku na podporu a následné diskuse s inženýrem v TI na toto téma, mohu s jistotou nabídnout kvalifikovaného ANO na mou vlastní otázku. Ukázalo se, že můj případ je pravděpodobně jediný, který by byl v rámci těchto kvalifikací.
- V případě, že POMĚR mezi dvěma vysokými odpory je JEDINOU věcí potřebnou pro A / D měření, je přijatelné použít AREF a GND pro aplikované napětí, pokud je zátěž nízká (viz položka 2). Hlavním důvodem je, že jakýkoli pokles v AREF způsobený přidaným zatížením by poměr neovlivnil.
- Použití AREF v takové situaci by mělo stále zajistit omezení jakéhokoli zatížení na kolíku AREF na přibližně 91uA. Pro výběr zdroje 1,1 V (VNITŘNÍ) to odpovídá přibližně 12 kB zátěži. Číslo je založeno na reverzním výpočtu, který by způsobil rozdíl 1 LSB v analogových hodnotách, IF se očekává, že se pro další nemetrická měření použijí jiné analogové vstupy.
- Použití pinů AREF tímto způsobem ještě zvyšuje důležitost přidání kondenzátoru z pinů na GND.
- Zdá se, že nehrozí žádné poškození čipu, pokud by Pin AREF bude zkratován.
Budu komentovat, že technik reagující na můj lístek podpory pochopil, že se snažím vyhnout změně PCB, ale doporučil jsem jiný přístup, kdybych měl příležitost udělat jinou desku stejně. Jeho doporučením bylo použít EXTERNAL Analog reference option, using the available 3.3V pin for AREF voltage, and using a digital output to supply my voltage divider. Myšlenka zde spočívá v tom, že bych stále měl výhodu ochrany proti zkratu, a protože jsem se obával o úsporu energie, mohl jsem přepnout digitální výstupní kolík do nízkého stavu, dokud nebude třeba odečítat údaje, pozorovat citelné zpoždění pro usazovací čas.
Dobrý návrh, ale můj důvod pro zodpovězení mé vlastní otázky je ten, že za daných omezení je použití AREF popsaného v mém OP přijatelné, neovlivní měření poměru a nemůže poškodit čip.