Jeg bruker en analog inngang på et NANO-kort for å måle midtpunktet mellom to fotoresistive ( Kadmiumceller, med de to ytre endene bundet til GND og en kildespenning. I utgangspunktet en enkel spenningsdeler. Så det ville nesten ikke ha betydning hvilken referansespenning jeg brukte i en slik sak, så lenge AnalogReference () var riktig sett som tilsvarer referansespenningen, OG belastningen trakk ikke ned den spenningen.
Vel, hvis jeg brukte 5V for kilden min, og satte AnalogReference (DEFAULT), og forutsatt en worst case-belastning på 4K-ohm, er den totale belastningen på 5V-regulatoren fortsatt bare 1,25mA. Men allikevel skjønte jeg at jeg kunne minimere systembelastningen enda mer ved å sette AnalogReference (INTERNAL), og bruke VREF-pinnen som kilde for spenningsdeleren min.
Vel, det ser ut til å fungere bra, men jeg vet ikke at jeg har sett noen faktiske eksempler på hva jeg gjør, som bruker AREF-pinnen som kildeutgangsspenning for spenningsdeleren. Ved å bruke vREF som kilde, ville en 4K-belastning bare trekke 27,5 mikroampere med en 1.1V kilde. Men jeg kan ikke finne noen spesifikasjoner for maksimal strøm jeg bør unngå å overskride. Det har bekymret meg for at jeg ikke engang skal gjøre det!
Så er det akseptabelt å bruke VREF-pinnen som utgang for lette belastninger, når du bruker INTERN AnalogReference?
Tanker?
EDIT: Etter å ha mottatt et «nei» svar i går, gjorde jeg noen benkesjekk. Jeg konfigurerte NANO-kortet mitt for internt, og koblet en helt åpen 100K lineær pott fra AREF til bakken, med en DVM parallelt. AREF-terminalutgangen var omtrent 1.076, med eller uten 100K-belastning. Ikke helt 1.1 spesifisert, men nær nok. Jeg roterte potten sakte for å øke belastningen. På litt under 9K falt spenningen noe ubetydelig, til 1.075. Derfra og videre var det ytterligere små reduksjoner, ned til ca 1K, da målt jeg ca 1.062V. Under 1K var det en veldig bratt nedgang.
Merk at dette var en «quickie» -test, utført mens du drev NANO fra en USB-port. Gjenta testen med 12V på DV-inngangen endret imidlertid ikke resultatene vesentlig.
Selv med tanke på USB-kilden, konkluderer jeg med denne testen:
1) Det ser ut til å være litt bufring på VREF-utgangen. Det oppførte seg absolutt ikke, da det var et enkelt tilfelle av en 1.1V-kilde i serie med høy impedans.
2) Opp til en belastning på 10 K, virker VREF-utgangen minst like stabil som 5.0 V-regulatorutgangen.
3) Siden en nedgang på 1.062 fra en innledende tomgang spenning på 1.076 tilsvarer mindre enn 2% forskjell, jeg må konkludere med at en belastning på VREF (til bakken) større enn 1K (la oss si 2K for margin) gjør VREF sannsynligvis nyttig i tilfeller som jeg beskrev, med en worst case-belastning av 4K.
4) Jeg gjentok testen min med et annet NANO-kort. Denne gangen var den innledende tomgangsspenningen betydelig høyere, 1.084. Imidlertid var responsen på økende belastning og K-punktet der skråningen endret seg dramatisk uendret.
Igjen, dette er et arduino NANO-bord, og sannsynligvis en klon. Kan noen andre verifisere eller motbevise resultatene mine? Jeg er sikker på at noen andre må vurdere å bruke VREF som jeg, og det ville være bra å vite.
Svar
Nei, det er ikke akseptabelt.
Dataarket sier:
AVCC er koblet til ADC gjennom en passiv bryter. intern 1.1V-referanse genereres fra den interne båndgap-referansen (VBG) gjennom en intern forsterker. I begge tilfeller er den eksterne AREF-pinnen direkte koblet til ADC, og referansespenningen kan gjøres mer immun mot støy ved å koble en kondensator mellom AREF-pinnen og bakken. VREF kan også måles på AREF-pinnen med et høyt impedans voltmeter. Merk at VREF er en høyimpedanskilde, og bare en kapasitiv belastning skal kobles til i et system.
1.1V-referansen er bare presentert på AREF-pinnen for å legge til en ekstern bypass-kondensator, eller for å måle den bruker en veldig høy impedansmåler. Enhver belastning på pinnen vil føre til at referansespenningen faller.
Selv om det kan fungere under visse omstendigheter, anbefales det absolutt ikke. Hvis du vil bruke den eksternt, bør buffer den gjennom en høyimpedans enhetsgevinst spenningsfølger:
simuler denne kretsen – Skjematisk opprettet ved hjelp av CircuitLab
Kommentarer
- Hmm! OK at ‘ er god informasjon!Jeg ‘ har gjort det galt, selv om det » fungerte «, antar jeg det bare gjorde det fordi det for en spenningsdeler ikke spilte så mye som det ellers måtte ha! Jeg ‘ må skjønne om kretsen min på nytt. Siden jeg bare trenger en ADC-representant for spenningsdeleren, ser det ut til at jeg ‘ d gjør det bedre å bare bruke STANDARD og jobbe med 5V-terminalen for min referanse!
- Se redigeringen min. I det minste basert på benktesten min, ser det ut til at bruk av AREF-pinnen til å drive en lavspenningsdeler fungerer, innenfor begrensningene jeg dokumenterte
- Det kan fungere, men det ‘ er ikke det den ‘ er designet for. Bilen min fungerer når jeg kjører den utenfor en klippe. Det ‘ er ikke designet for det skjønt, og jeg tviler på at det langsiktige resultatet ville være bra. Hvis du vil bruke den eksternt, bør du buffer den gjennom en høyimpedans enhetsforsterkningsspenningsfølger.
- Jeg bemerker at du siterte spesifikasjonen for å si at AREF bare måles med et høyt impedansvolumeter. Men la DU til setningen » Merk at VREF er en høyimpedanskilde, og bare en kapasitiv belastning skal kobles til et system. «? Bilanalogien din er dårlig. Jeg ‘ har gjort det jeg kom for bekreftelse på i noen år uten problemer, og det var mangelen på eksempler som fikk meg til å gjette. Jeg garanterer at hvis du kjører bilen din fra en klippe og måler resultatene, vil de ikke ‘ ikke føre deg til det rimelige spørsmålet jeg reiste.
- Også jeg ‘ vil påpeke at en enhetsforsterkningsbuffer gjort med en TL081 (ikke akkurat en » skinne til skinne » spec OPAMP) vil også begynne å synke utover en 1k belastning. Men basert på benktesten min, ville jeg ikke ‘ bli overrasket om jeg fant ut at det allerede var en slik buffer intern for ATmega328. Jeg har ikke ‘ det indre, men basert på målingene mine, må det være en slags buffer der allerede.
Svar
Nå, etter å ha hatt fordelen av en supportbillett og påfølgende diskusjon med en ingeniør ved TI om dette emnet, kan jeg med sikkerhet tilby en kvalifisert JA til mitt eget spørsmål. Det viser seg at saken min sannsynligvis er den eneste som vil være innenfor disse kvalifikasjonene.
- I tilfelle hvor forholdet mellom to høy-motstander er det eneste som trengs fra en A / D-måling, er det akseptabelt å bruke AREF og GND for den påførte spenningen, forutsatt at belastningen er lav (se punkt 2). Hovedårsaken er at ethvert fall i AREF forårsaket av den ekstra belastningen ikke vil påvirke forholdet.
- Bruk av AREF i en slik situasjon bør fremdeles sikre å begrense all belastning på AREF-pinnen til ca 91uA. For 1.1V (INTERN) kildevalg tilsvarer det omtrent 12K belastning. Tallet er basert på en omvendt beregning som ville forårsake en LSB-forskjell i analoge målinger, IF andre analoge innganger forventes å bli brukt til andre ikke-forholdsmetre målinger.
- Å bruke AREF-pinnen på denne måten gjør det enda viktigere å legge til en kondensator fra pinnen til GND.
- Det er tilsynelatende ingen fare for å skade brikken på noen måte, hvis AREF-pin ble kortsluttet.
Jeg vil kommentere at ingeniøren som svarte på supportbilletten min, forsto at jeg prøvde å unngå PCB-endring, men anbefalte en annen tilnærming hvis jeg hadde anledning til å lage et annet bord endres uansett. Hans anbefaling var å bruke EXTERNAL Analog referansealternativ ved å bruke den tilgjengelige 3,3 V-pinnen for AREF-spenning og bruke en digital utgang for å forsyne spenningsdeleren min. Tanken her er at jeg fremdeles vil ha fordelen av kortslutningsbeskyttelse, og siden jeg var bekymret for strømsparing, kunne jeg slå den digitale utgangspinnen til lav tilstand til målingene måtte tas, og observere fornuftig forsinkelse for avregningstid.
Et godt forslag, men min grunn til å svare på mitt eget spørsmål her er at det under begrensningene gitt å bruke AREF som beskrevet i OP er akseptabelt, ikke vil påvirke forholdsmåling og ikke kunne skade brikke.