Ich verwende einen analogen Eingang auf einer NANO-Karte, um den Mittelpunkt zwischen zwei Fotowiderständen zu messen ( Cadmium) -Zellen, deren zwei äußere Enden mit GND und einer Quellenspannung verbunden sind. Im Grunde genommen ein einfacher Spannungsteiler. Es wäre also fast egal, welche Referenzspannung ich in einem solchen Fall verwendet habe, solange die AnalogReference () korrekt war entsprechend der Referenzspannung einstellen, UND die Last hat diese Spannung nicht heruntergezogen.
Wenn ich die 5 V für meine Quelle verwendet und AnalogReference (DEFAULT) eingestellt habe und dann eine Worst-Case-Last von 4 K-Ohm angenommen habe, beträgt die Gesamtlast des 5 V-Reglers immer noch nur 1,25 mA. Trotzdem dachte ich, ich könnte die Systemlast noch weiter minimieren, indem ich AnalogReference (INTERNAL) einstelle und den VREF-Pin als Quelle für meinen Spannungsteiler verwende.
Nun, es scheint gut zu funktionieren, aber ich Ich weiß nicht, dass ich tatsächlich Beispiele dafür gesehen habe, was ich tue, bei denen der AREF-Pin als Ausgangsspannung für meinen Spannungsteiler verwendet wird. Bei Verwendung von vREF als Quelle würde eine 4K-Last nur 27,5 Mikroampere mit ziehen eine 1,1-V-Quelle. Aber ich kann keine Spezifikation für den maximalen Strom finden, den ich nicht überschreiten sollte. Das hat mich beunruhigt, vielleicht sollte ich das nicht einmal tun!
Also ist es akzeptabel Verwenden Sie den VREF-Pin als Ausgang für leichte Lasten, wenn Sie die INTERNE Analogreferenz verwenden.
Gedanken?
BEARBEITEN: Nachdem ich gestern eine „Nein“ -Antwort erhalten hatte, habe ich einige Bankprüfungen durchgeführt. Ich habe meine NANO-Karte für Intern konfiguriert und einen vollständig geöffneten linearen 100K-Poti von AREF mit Masse verbunden, wobei ein DVM parallel geschaltet wurde. Der Ausgang des AREF-Terminals betrug ungefähr 1,076, mit oder ohne 100K-Last. Nicht ganz die 1.1 angegeben, aber nah genug. Ich drehte dann langsam den Topf, um die Ladung zu erhöhen. Bei knapp 9 K fiel die Spannung etwas unbedeutend auf 1,075 ab. Von da an gab es zusätzliche kleine Abnahmen bis auf ungefähr 1 K, an welchem Punkt ich ungefähr 1,062 V maß. Unterhalb von 1 KB gab es einen sehr starken Rückgang.
Beachten Sie, dass dies ein „Quickie“ -Test war, der durchgeführt wurde, während der NANO über einen USB-Anschluss mit Strom versorgt wurde. Das Wiederholen des Tests mit 12 V am DV-Eingang hat die Ergebnisse jedoch nicht wesentlich verändert.
Selbst unter Berücksichtigung der USB-Quelle schließe ich aus diesem Test:
1) Es scheint eine gewisse Pufferung am VREF-Ausgang sein. Es hat sich sicherlich nicht so verhalten, wie es einen einfachen Fall einer 1,1-V-Quelle in Reihe mit einer hohen Impedanz gab.
2) Bis zu einer Last von 10 K scheint der VREF-Ausgang mindestens so stabil zu sein wie der 5,0-V-Reglerausgang.
3) Seit einem Abfall von 1,062 von einem anfänglichen Leerlauf Eine Spannung von 1,076 entspricht einer Differenz von weniger als 2%. Ich muss daraus schließen, dass eine Last auf VREF (gegen Masse) von mehr als 1 K (sagen wir 2 K für die Marge) VREF wahrscheinlich in Fällen wie den hier beschriebenen mit einer Last im ungünstigsten Fall nützlich macht von 4K.
4) Ich habe meinen Test mit einem zweiten NANO-Board wiederholt. Diesmal war die anfängliche Leerlaufspannung mit 1,084 deutlich höher. Die Reaktion auf zunehmende Last und der K-Punkt, an dem sich die Steigung dramatisch änderte, blieben jedoch unverändert.
Auch dies ist ein Arduino-NANO-Board und wahrscheinlich ein Klon. Kann jemand meine Ergebnisse überprüfen oder widerlegen? Ich bin sicher, dass jemand anderes die Verwendung von VREF in Betracht ziehen muss, und es wäre gut zu wissen.
Antwort
Nein, dies ist nicht akzeptabel.
Im Datenblatt heißt es:
AVCC ist über einen passiven Switch mit dem ADC verbunden Eine interne 1,1-V-Referenz wird aus der internen Bandlückenreferenz (VBG) über einen internen Verstärker erzeugt. In beiden Fällen ist der externe AREF-Pin direkt mit dem ADC verbunden, und die Referenzspannung kann durch Anschließen eines Kondensators zwischen Rauschen unempfindlicher gemacht werden Der AREF-Pin und Masse. VREF kann auch am AREF-Pin mit einem hochohmigen Voltmeter gemessen werden. Beachten Sie, dass VREF eine hochohmige Quelle ist und nur eine kapazitive Last angeschlossen werden sollte in einem System.
Die 1.1V-Referenz wird nur angezeigt den AREF-Pin zum Hinzufügen oder Messen eines externen Bypass-Kondensators mit einem sehr hochohmigen Messgerät. Jede Belastung des Pins führt zu einem Absinken der Referenzspannung.
Obwohl dies unter bestimmten Umständen funktioniert, wird dies sicherlich nicht empfohlen. Wenn Sie es extern verwenden möchten, können Sie es verwenden sollte es durch einen hochohmigen Spannungsfolger mit Einheitsverstärkung puffern:
simuliert diese Schaltung – Schema erstellt mit CircuitLab
Kommentare
- Hmm! OK, dass ‚ gute Informationen sind!Ich ‚ habe es falsch gemacht, obwohl es “ “ funktioniert hat, nehme ich an nur, weil es für einen Spannungsteiler nicht so wichtig war, wie es sonst hätte sein können! Ich ‚ muss meine Schaltung allerdings ein wenig überdenken. Da ich nur einen ADC-Zählwert benötige, der für den Spannungsteiler repräsentativ ist, sieht es so aus, als würde ich ‚ besser einfach den STANDARD verwenden und mit dem 5-V-Anschluss als Referenz arbeiten!
- Bitte beachten Sie meine Bearbeitung. Zumindest basierend auf meinem Bench-Test scheint es, dass die Verwendung des AREF-Pins zur Stromversorgung eines Niederspannungsteilers innerhalb der von mir dokumentierten Einschränkungen funktioniert.
- Möglicherweise funktioniert es, aber es ‚ ist nicht das, wofür es ‚ entwickelt wurde. Mein Auto funktioniert, wenn ich es von einer Klippe fahre. ‚ ist jedoch nicht dafür ausgelegt, und ich bezweifle, dass das langfristige Ergebnis gut wäre. Wenn Sie es extern verwenden möchten, sollten Sie es über einen hochohmigen Spannungsfolger mit Einheitsverstärkung puffern.
- Ich stelle fest, dass Sie die Spezifikation mit den Worten zitiert haben, dass AREF nur mit einem hochohmigen Voltmeter gemessen werden sollte. Aber haben SIE den Ausdruck “ hinzugefügt? Beachten Sie, dass VREF eine hochohmige Quelle ist und nur eine kapazitive Last in einem System angeschlossen werden sollte. „? Ihre Auto-Analogie ist schlecht. Ich ‚ mache seit einigen Jahren ohne Probleme das, worüber ich zur Bestätigung gekommen bin, und es war der Mangel an Beispielen, der mich zum zweiten Mal erraten ließ. Ich garantiere, wenn Sie Ihr Auto von einer Klippe fahren und die Ergebnisse messen, werden Sie ‚ nicht zu der vernünftigen Frage führen, die ich aufgeworfen habe.
- Auch ich ‚ weist darauf hin, dass ein Einheitsverstärkungspuffer mit einem TL081 erstellt wurde (nicht genau ein “ Rail-to-Rail “ spec OPAMP) beginnt ebenfalls, über eine Last von 1 k hinaus zu sinken. Aber basierend auf meinem Bench-Test wäre ich ‚ nicht überrascht, wenn ich feststellen würde, dass es bereits einen solchen Puffer im ATmega328 gibt. Ich habe ‚ keine Interna, aber aufgrund meiner Messungen muss dort bereits eine Art Puffer vorhanden sein.
Antwort
Nachdem ich nun ein Support-Ticket und eine anschließende Diskussion mit einem Ingenieur bei TI zu diesem Thema erhalten habe, kann ich sicher ein qualifiziertes JA zu meiner eigenen Frage. Es stellt sich heraus, dass mein Fall wahrscheinlich der einzige ist, der innerhalb dieser Qualifikationen liegt.
- In dem Fall, in dem das VERHÄLTNIS zwischen zwei Hochwiderständen das EINZIGE ist, was für eine A / D-Messung benötigt wird, ist es akzeptabel, AREF und GND für die angelegte Spannung zu verwenden, vorausgesetzt, die Last ist niedrig (siehe Punkt 2). Der Hauptgrund ist, dass ein durch die zusätzliche Last verursachter Abfall im AREF das Verhältnis nicht beeinflusst.
- Die Verwendung von AREF in einer solchen Situation sollte dennoch sicherstellen, dass die Belastung des AREF-Stifts auf etwa 91 uA begrenzt wird. Für die Quellenauswahl von 1,1 V (INTERN) entspricht dies einer Last von etwa 12 KB. Die Zahl basiert auf einer umgekehrten Berechnung, die einen Unterschied von 1 LSB bei den analogen Messwerten verursachen würde. WENN andere analoge Eingänge werden voraussichtlich für andere nicht verhältnismetrische Messungen verwendet.
- Wenn Sie den AREF-Pin auf diese Weise verwenden, ist es noch wichtiger, einen Kondensator vom Pin zu GND hinzuzufügen.
- Anscheinend besteht keine Gefahr, den Chip in irgendeiner Weise zu beschädigen, sollte der AREF-Pin wird kurzgeschlossen.
Ich werde kommentieren, dass der Ingenieur, der auf mein Support-Ticket reagiert hat, verstanden hat, dass ich versucht habe, einen Leiterplattenwechsel zu vermeiden, aber einen anderen Ansatz empfohlen habe, wenn ich Gelegenheit hatte, ein anderes Board herzustellen ändert sich trotzdem. Seine Empfehlung war, die EXTERNE Analogreferenzoption zu verwenden, den verfügbaren 3,3-V-Pin für die AREF-Spannung zu verwenden und einen digitalen Ausgang zur Versorgung meines Spannungsteilers zu verwenden. Die Idee hier ist, dass ich immer noch den Vorteil eines Kurzschlussschutzes haben würde, und da ich mir Sorgen um Energieeinsparung machte, konnte ich den Digitalausgangspin in einen niedrigen Zustand versetzen, bis Messwerte gemessen werden mussten, wobei eine vernünftige Verzögerung für die Einschwingzeit zu beachten war.
Ein guter Vorschlag, aber mein Grund für die Beantwortung meiner eigenen Frage ist, dass die Verwendung von AREF, wie in meinem OP beschrieben, unter den angegebenen Einschränkungen akzeptabel ist, die Verhältnismessung nicht beeinflusst und das nicht beeinträchtigen kann Chip.