Jag använder en analog ingång på ett NANO-kort för att mäta mittpunkten mellan två fotoresistiva ( Kadmiumceller, med de två yttre ändarna bundna till GND och en källspänning. I grund och botten en enkel spänningsdelare. Så det spelar nästan ingen roll vilken referensspänning jag använde i ett sådant fall, så länge AnalogReference () var korrekt inställning motsvarande referensspänningen OCH belastningen drog inte ner spänningen.
Tja, om jag använde 5V för min källa och ställde in AnalogReference (DEFAULT) och antar då en värsta fallbelastning på 4K-ohm, är den totala belastningen på 5V-regulatorn fortfarande bara 1,25mA. Men ändå tänkte jag att jag kunde minimera systembelastningen ännu mer genom att ställa in AnalogReference (INTERN) och använda VREF-stiftet som en källa för min spänningsdelare.
Jo, det verkar fungera bra, men jag vet inte att jag har sett några faktiska exempel på vad jag gör, som använder AREF-stiftet som en källutgångsspänning för min spänningsdelare. Om jag använder vREF som källa skulle en 4K-belastning bara dra 27,5 mikroampor med en 1.1V-källa. Men jag kan inte hitta någon specifikation för maxströmmen jag borde undvika att överskrida. Det har jag orolig kanske jag inte ens ska göra det!
Så är det acceptabelt att använda VREF-stiftet som utgång för lätt belastning när du använder INTERNAL AnalogReference?
Tankar?
EDIT: Efter att ha fått ett ”nej” svar igår, gjorde jag lite bänkkontroll. Jag konfigurerade mitt NANO-kort för internt och anslutte en helt öppen 100K linjär potten från AREF till Ground, med en DVM parallellt. AREF-terminalens utgång var ungefär 1.076, med eller utan 100K-belastning. Inte riktigt 1.1 specificerad men tillräckligt nära. Jag roterade sedan långsamt potten för att öka belastningen. Vid knappt 9K minskade spänningen något obetydligt, till 1.075. Därifrån fanns ytterligare små minskningar, ner till cirka 1K, vid vilken tidpunkt jag mätte cirka 1.062V. Under 1K var det en mycket brant minskning.
Observera att detta var ett ”quickie” -test som gjordes medan NANO slogs från en USB-port. Att upprepa testet med 12V på DV-ingången ändrade emellertid inte resultaten signifikant.
Även med tanke på USB-källan drar jag slutsatsen från detta test:
1) Det verkar dock vara lite buffring på VREF-utgången. Det uppförde sig verkligen inte eftersom det fanns ett enkelt fall av en 1.1V-källa i serie med hög impedans.
2) Upp till en belastning på 10K verkar VREF-utgången minst lika stabil som 5.0V-regulatorutgången.
3) Eftersom en nedgång på 1.062 från en initial obelastning spänning på 1.076 motsvarar mindre än 2% skillnad, jag måste dra slutsatsen att en belastning på VREF (till mark) större än 1K (kan säga 2K för marginal) gör VREF troligen användbart i fall som jag beskrev, med en värsta fallbelastning av 4K.
4) Jag upprepade mitt test med ett andra NANO-kort. Den här gången var den initiala tomgångsspänningen betydligt högre, 1.084. Svaret på ökande belastning och K-punkten där lutningen förändrades dramatiskt var dock oförändrade.
Återigen är detta ett arduino NANO-kort och förmodligen en klon. Kan någon annan verifiera eller motbevisa mina resultat? Jag är säker på att någon annan kommer att behöva överväga att använda VREF som jag, och det skulle vara bra att veta.
Svar
Nej, det är inte acceptabelt.
Databladet anger:
AVCC är ansluten till ADC via en passiv omkopplare. intern 1.1V-referens genereras från den interna bandgapreferensen (VBG) via en intern förstärkare. I båda fallen är den externa AREF-stiften direkt ansluten till ADC och referensspänningen kan göras mer immun mot brus genom att ansluta en kondensator mellan AREF-stiftet och jord. VREF kan också mätas vid AREF-stiftet med en voltmätare med hög impedans. Observera att VREF är en högimpedanskälla, och endast en kapacitiv belastning ska anslutas i ett system.
1.1V-referensen visas endast på AREF-stiftet för att lägga till en extern bypasskondensator eller för att mäta den med en mycket hög impedansmätare. Varje belastning som appliceras på stiftet kommer att få referensspänningen att sjunka.
Även om det kan fungera under vissa omständigheter rekommenderas det verkligen inte. Om du vill använda den externt ska buffra den genom en högimpedans enhetsförstärkare spänningsföljare:
simulera denna krets – Schema skapad med CircuitLab
Kommentarer
- Hmm! OK att ’ är bra information!Jag ’ har gjort det fel, även om det ” fungerade ”, antar jag att det bara gjorde det för för en spänningsdelare spelade det ingen roll så mycket som det annars kunde ha! Jag ’ måste dock tänka lite igenom min krets. Eftersom jag bara behöver en ADC-räknare som representerar spänningsdelaren ser det ut som att jag ’ gör det bättre att helt enkelt använda STANDARD och arbeta med 5V-terminalen för min referens!
- Se min redigering. Åtminstone baserat på mitt bänktest verkar det som att använda AREF-stiftet för att driva en lågbelastningsavdelare fungerar, inom de begränsningar jag dokumenterade
- Det kan fungera, men det ’ är inte vad den ’ är avsedd för. Min bil fungerar när jag kör den från en klippa. Det ’ är dock inte utformat för det, och jag tvivlar på att det långsiktiga resultatet skulle vara bra. Om du vill använda den externt bör du buffra den genom en högimpedans enhetsförstärkningsspänningsföljare.
- Jag noterar att du citerade specifikationen för att säga att AREF endast ska mätas med en högimpedans voltmeter. Men lade DU till frasen ” Observera att VREF är en högimpedanskälla och att endast en kapacitiv belastning ska anslutas i ett system. ”? Din bilanalogi är dålig. Jag ’ har gjort det jag kom för bekräftelse i några år nu utan problem, och det var bristen på exempel som fick mig att gissa mig. Jag garanterar att om du kör din bil från en klippa och mäter resultaten, kommer de inte ’ att leda dig till den rimliga frågan jag tog upp.
- Jag ’ Påpekar att en enhetsförstärkningsbuffert gjord med en TL081 (inte exakt en ” järnväg till skena ” spec OPAMP) kommer också att börja sjunka utöver en 1k belastning. Men baserat på mitt bänkprov blev jag ’ inte förvånad om jag hittade att det redan fanns en sådan buffert intern i ATmega328. Jag har inte ’ inte internt, men baserat på mina mått måste det finnas någon form av buffert redan där.
Svar
Nu, efter att ha haft fördelen med en supportbiljett och efterföljande diskussion med en ingenjör vid TI om detta ämne, kan jag med säkerhet erbjuda en kvalificerad JA till min egen fråga. Det visar sig att mitt fall förmodligen är det enda som skulle ligga inom dessa kvalifikationer.
- Om RATIO mellan två höga motstånd är det ENDA som behövs från en A / D-mätning, är det acceptabelt att använda AREF och GND för den applicerade spänningen, förutsatt att belastningen är låg (se punkt 2). Den främsta anledningen är att eventuell hängning i AREF orsakad av den extra belastningen inte skulle påverka förhållandet.
- Användningen av AREF för en sådan situation bör fortfarande säkerställa att eventuell belastning på AREF-stiftet begränsas till cirka 91uA. För 1.1V (INTERN) källval motsvarar det ungefär en 12K belastning. Siffran baseras på en omvänd beräkning som skulle orsaka en LSB-skillnad i analoga avläsningar, IF andra analoga ingångar förväntas användas för andra icke-förhållandemetriska mätningar.
- Att använda AREF-stiftet på detta sätt gör det ännu viktigare att lägga till en kondensator från stiftet till GND.
- Tydligen finns det ingen risk att skada chipet på något sätt, om AREF-pin blir kortsluten.
Jag kommer att kommentera att ingenjören som svarade på min supportbiljett förstod att jag försökte undvika en PCB-förändring, men rekommenderade en annan inställning om jag hade tillfälle att göra en annan styrelse ändras ändå. Hans rekommendation var att använda EXTERNT Analogt referensalternativ, använda den tillgängliga 3,3 V-stiftet för AREF-spänning och använda en digital utgång för att leverera min spänningsdelare. Tanken här är att jag fortfarande skulle ha fördelen med kortslutningsskydd, och eftersom jag var orolig för energibesparing, kunde jag växla den digitala utgångsstiftet till lågt tillstånd tills avläsningar behövde göras, med beaktande av förnuftig fördröjning för avgörande tid.
Ett bra förslag, men mitt skäl för att svara på min egen fråga här är att under de begränsningar som ges, att använda AREF som beskrivs i mitt OP är acceptabelt, inte kommer att påverka förhållandemätningen och inte kunde skada chip.