Ik gebruik een analoge ingang op een NANO-kaart om het middelpunt tussen twee fotoresistieve ( Cadmium) cellen, met de twee buitenste uiteinden verbonden met GND en een bronspanning. In wezen een simpele spanningsdeler. Dus het zou bijna niet uitmaken welke referentiespanning ik in zon geval gebruikte, zolang de AnalogReference () maar correct was ingesteld overeenkomstig de referentiespanning EN de belasting heeft die spanning niet verlaagd.
Als ik de 5V voor mijn bron heb gebruikt en AnalogReference (DEFAULT) heb ingesteld, uitgaande van een belasting in het slechtste geval van 4K-ohm, is de totale belasting van de 5V-regelaar nog steeds slechts 1,25 mA. Maar toch dacht ik dat ik de systeembelasting nog meer kon minimaliseren door AnalogReference (INTERNAL) in te stellen en de VREF-pin als een bron voor mijn spanningsdeler te gebruiken.
Nou, het lijkt goed te werken, maar ik weet niet dat ik echte voorbeelden heb gezien van wat ik aan het doen ben, namelijk het gebruik van de AREF-pin als een bronuitgangsspanning voor mijn spanningsdeler. Als ik vREF als een bron gebruik, zou een 4K-belasting slechts 27,5 microampère trekken met een 1.1V-bron. Maar ik kan geen specificatie vinden voor de maximale stroom die ik moet vermijden. Dat baart me zorgen, misschien moet ik dat niet eens doen!
Is het acceptabel om gebruik de VREF-pin als uitgang voor lichte belastingen, bij gebruik van de INTERNE AnalogReference?
Gedachten?
EDIT: Nadat ik gisteren een “nee” antwoord had gekregen, heb ik wat bench-checks gedaan. Ik heb mijn NANO-kaart geconfigureerd voor intern, en een volledig open 100K lineaire pot van AREF naar aarde aangesloten, met een parallel geschakelde DVM. De AREF-terminaluitgang was ongeveer 1,076, met of zonder de 100K-belasting. Niet helemaal de 1.1 gespecificeerd maar dichtbij genoeg. Ik heb toen langzaam de pot gedraaid om de belasting te vergroten. Met iets minder dan 9K daalde het voltage een ietwat onbeduidend bedrag, tot 1.075. Vanaf dat moment waren er nog meer kleine dalingen, tot ongeveer 1K, op welk punt ik ongeveer 1,062V mat. Beneden 1K was er een zeer scherpe daling.
Merk op dat dit een “vluggertje” -test was, uitgevoerd terwijl de NANO werd gevoed vanaf een USB-poort. Het herhalen van de test met 12V op de DV-ingang veranderde de resultaten echter niet significant.
Zelfs gezien de USB-bron, concludeer ik uit deze test:
1) Er lijkt wat buffering op de VREF-uitgang. Het gedroeg zich zeker niet, want er was een eenvoudig geval van een 1.1V-bron in serie met een hoge impedantie.
2) Tot een belasting van 10K lijkt de VREF-uitgang minstens zo stabiel als de 5.0V-regulatoruitgang.
3) Sinds een daling van 1.062 ten opzichte van een aanvankelijke nullast spanning van 1,076 komt overeen met minder dan 2% verschil, ik moet concluderen dat een belasting op VREF (naar aarde) groter dan 1K (laten we zeggen 2K voor marge) VREF waarschijnlijk nuttig maakt in gevallen zoals ik beschreven, met een slechtste belasting van 4K.
4) Ik herhaalde mijn test met een tweede NANO-bord. Deze keer was de aanvankelijke nullastspanning duidelijk hoger, 1,084. De reactie op toenemende belasting en het K-punt waar de helling dramatisch veranderde, bleven echter ongewijzigd.
Nogmaals, dit is een Arduino NANO-bord en waarschijnlijk een kloon. Kan iemand anders mijn resultaten verifiëren of weerleggen? Ik weet zeker dat iemand anders zal moeten overwegen om VREF te gebruiken zoals ik deed, en het zou goed zijn om te weten.
Antwoord
Nee, het is niet acceptabel.
Op het gegevensblad staat:
AVCC is verbonden met de ADC via een passieve schakelaar. interne 1,1 V-referentie wordt gegenereerd op basis van de interne bandgap-referentie (VBG) via een interne versterker. In beide gevallen is de externe AREF-pin rechtstreeks verbonden met de ADC en kan de referentiespanning immuun worden gemaakt voor ruis door een condensator aan te sluiten tussen de AREF-pin en aarde. VREF kan ook worden gemeten op de AREF-pin met een voltmeter met hoge impedantie. Merk op dat VREF een bron met hoge impedantie is en dat alleen een capacitieve belasting moet worden aangesloten in een systeem.
De 1.1V-referentie wordt alleen gepresenteerd op de AREF-pin om een externe bypass-condensator toe te voegen of om deze te meten met een zeer hoge impedantiemeter. Elke belasting die op de pin wordt toegepast zal ervoor zorgen dat de referentiespanning afneemt.
Hoewel het in bepaalde omstandigheden kan werken, is het zeker niet aan te raden. Als u het extern wilt gebruiken, moet het bufferen via een hoogohmige spanningsvolger met eenheidsversterking:
simuleer dit circuit – Schema gemaakt met CircuitLab
Reacties
- Hmm! OK dat ‘ s goede informatie!Ik ‘ heb het verkeerd gedaan, hoewel het ” werkte “, neem ik aan deed dit alleen omdat het voor een spanningsdeler niet zoveel uitmaakte als anders! Ik ‘ zal mijn circuit echter een beetje moeten heroverwegen. Omdat ik alleen een ADC-telling nodig heb die representatief is voor de spanningsdeler, lijkt het erop dat ik ‘ er beter aan zou doen om gewoon de STANDAARD te gebruiken en met de 5V-aansluiting te werken voor mijn referentie!
- Zie mijn bewerking. Op basis van mijn testbank lijkt het erop dat het gebruik van de AREF-pin om een laagspanningsdeler van stroom te voorzien werkt, binnen de beperkingen die ik heb gedocumenteerd.
- Het kan werken, maar het ‘ is niet waarvoor het ‘ is ontworpen. Mijn auto werkt als ik ermee van een klif af rijd. Het ‘ is daar echter niet voor ontworpen, en ik betwijfel of het resultaat op lange termijn goed zou zijn. Als je het extern wilt gebruiken, moet je het bufferen door middel van een hoogohmige spanningsvolger met eenheidsversterking.
- Ik merk op dat je de specificatie citeerde door te zeggen dat AREF alleen mag worden gemeten met een voltmeter met hoge impedantie. Maar heb je de zin ” toegevoegd Merk op dat VREF een bron met hoge impedantie is en dat alleen een capacitieve belasting in een systeem moet worden aangesloten. “? Uw auto-analogie is slecht. Ik ‘ doe nu al een paar jaar zonder problemen waar ik om bevestiging kwam, en het was het gebrek aan voorbeelden dat me deed twijfelen. Ik garandeer je dat als je met je auto van een klif rijdt en de resultaten meet, ze je ‘ niet naar de redelijke vraag leiden die ik heb gesteld.
- Ook ik ‘ Ik zal erop wijzen dat een buffer voor eenheidsversterking uitgevoerd met een TL081 (niet bepaald een ” rail-to-rail ” specificatie OPAMP) zal ook gaan hangen na een belasting van 1k. Maar op basis van mijn bench-test, zou ik ‘ niet verbaasd zijn als ik ontdekte dat er al zon buffer intern in de ATmega328 zat. Ik heb geen ‘ de interne onderdelen, maar op basis van mijn metingen moet er al een soort buffer zijn.
Antwoord
Nu ik het voordeel heb gehad van een supportticket en de daaropvolgende discussie met een engineer bij TI over dit onderwerp, kan ik vol vertrouwen een gekwalificeerde JA op mijn eigen vraag. Het blijkt dat mijn geval waarschijnlijk de enige is die binnen die kwalificaties zou vallen.
- In het geval dat de RATIO tussen twee hoge weerstanden het ENIGE is dat nodig is voor een A / D-meting, is het acceptabel om AREF en GND te gebruiken voor de aangelegde spanning, op voorwaarde dat de belasting laag (zie item 2). De belangrijkste reden is dat een eventuele daling in de AREF veroorzaakt door de toegevoegde belasting geen invloed zou hebben op de verhouding.
- Het gebruik van AREF voor een dergelijke situatie moet er nog steeds voor zorgen dat de belasting op de AREF-pin wordt beperkt tot ongeveer 91uA. Voor de bronselectie van 1.1V (INTERNAL) komt dat neer op een belasting van ongeveer 12K. Het aantal is gebaseerd op een omgekeerde berekening die een verschil van 1 LSB in analoge metingen zou veroorzaken, IF wordt verwacht dat andere analoge inputs worden gebruikt voor andere niet-ratio-metrische metingen.
- Door de AREF-pin op deze manier te gebruiken, wordt het nog belangrijker om een condensator van de pin naar GND toe te voegen.
- Blijkbaar bestaat er geen gevaar voor beschadiging van de chip, mocht de AREF-pin is kortgesloten.
Ik zal opmerken dat de ingenieur die op mijn supportticket reageerde, begreep dat ik een PCB-wijziging probeerde te vermijden, maar adviseerde een andere aanpak als ik de gelegenheid had om een ander bord te maken verandert toch. Zijn aanbeveling was om de EXTERNE analoge referentieoptie te gebruiken, de beschikbare 3.3V-pin voor AREF-spanning te gebruiken en een digitale uitgang te gebruiken om mijn spanningsdeler te voeden. Het idee hier is dat ik nog steeds het voordeel zou hebben van kortsluitbeveiliging, en aangezien ik me zorgen maakte over energiebesparing, kon ik de digitale uitgangspen in een lage stand zetten totdat er metingen moesten worden gedaan, waarbij ik een redelijke vertraging voor de bezinkingstijd observeerde.
Inderdaad een goede suggestie, maar mijn reden om mijn eigen vraag hier te beantwoorden is omdat onder de gegeven beperkingen het gebruik van AREF zoals beschreven in mijn OP acceptabel is, de verhoudingsmeting niet zal beïnvloeden en de chip.