답변:
게이트에서 저항 전압 강하를 결정하려면 데이터 시트의 누설 전류를 사용해야합니다. Microchip은 데이터 시트에 "입력 누설 전류"를 지정합니다. 내가 고개를 한 것으로 데이터 시트는 1uA 미만의 입력 누설 전류를 지정합니다. 이로 인해 .1V 또는 100mV가 발생할 수 있는데, 이는 로버트가 계산 한 것의 두 배에 불과하며 신호에는 문제가되지 않습니다.
이제 30V 신호를 30/11 (2.7v) 볼트 전체 읽기로 나누면 100mV가 여기에 추가되어 30V 신호에서 최대 3 % 오류가 발생합니다.
1V의 해상도가 필요한 경우 11로 나눈 다음 100mV를 추가하십시오. 이 100mV는 1V 신호보다 클 수 있습니다.
Robert는 정확하고 정전 용량이 있지만 이것은 실제로 ADC 측정에 필요한 시간을 지정합니다. 또한 선택한 입력 저항과 결합하여 저역 통과 필터를 생성합니다. 더 높은 주파수의 신호를 측정하려는 경우 캡처 할 수 없습니다.
가장 쉬운 방법은 분배기의 저항을 줄이거 나 신호를 버퍼링하는 것입니다. 신호를 버퍼링하면 PIC 누설 전류를 연산 증폭기 누설 전류로 대체하여 상당히 낮아질 수 있습니다.
이 1uA는 설계를 약간 변경하고 설계를 제작하며 설계가 얼마나 나쁜지를 테스트하기 위해 많은 비용이 들지 않는 한 최악의 경우입니다.
쉽게 읽을 수 있도록 할 수있는 일이 있으면 알려 주시기 바랍니다.
MCU ADC 입력은 샘플 앤 홀드 캡이 핀에 연결되어 있는지 여부에 따라 다양한 입력 임피던스를 경험할 수 있습니다. 신호를 버퍼링하기 위해 연산 증폭기를 사용하는 것이 문제가 될 수 있습니다. Op 앰프는 Nyquist 이상의 주파수를 걸러 낼 수있는 이점이 있으며 이는 좋은 방법입니다.
아직 언급되지 않은 점은 입력의 스위치 커패시턴스입니다. 많은 ADC는 측정하는 동안 커패시터를 입력에 연결하고 나중에 언젠가 연결을 끊습니다. 이 캡의 초기 상태는 마지막으로 측정 된 전압, VSS 또는 불일치 한 것일 수 있습니다. 정확한 측정을 위해서는 커패시턴스가 연결될 때 입력이 번지거나 커패시터가 분리되기 전에 바운스 및 복구되어야합니다. 실제로 이것은 입력의 커패시턴스가 특정 값보다 커야하거나 입력 커패시턴스와 소스 임피던스로 형성된 RC 시간이 특정 값보다 작아야 함을 의미합니다.
예를 들어, 스위칭 된 입력 커패시턴스가 10pF이고 획득 시간이 10uS라고 가정하십시오. 입력 임피던스가 100K이고 ADC의 커패시턴스 이외의 입력 커패시턴스가없고 시작 캡 전압과 측정 할 전압의 차이가 R 인 경우 RC 시정 수는 1uS (10pF * 100K)입니다. 따라서 획득 시간은 10 RC 시간 상수이고 오류는 R / exp (10) (약 R / 22,000)입니다. R이 풀 스케일 전압 일 경우 오류는 16 비트 측정에는 문제가되지만 12 비트 측정에는 문제가되지 않습니다.
10pF의 스위칭 된 커패시턴스 외에 보드에 10pF의 커패시턴스가 있다고 가정합니다. 이 경우 초기 오류는 절반으로 줄어들지 만 RC 시간 상수는 두 배가됩니다. 결과적으로 오류는 R / 2 / exp (5) (약 R / 300)입니다. 8 비트 측정에 적합합니다.
커패시턴스를 조금 더 높이면 상황이 더욱 악화됩니다. 커패시턴스를 90pF로 푸시하면 오류는 R / 10 / exp (1) (약 R / 27)입니다. 반면에 캡이 그보다 훨씬 커지면 오류가 다시 발생합니다. 1000pF의 커패시턴스에서 오류는 약 R / 110입니다. 10,000pF (0.01uF)에서 약 R / 1000입니다. 0.1uF에서는 약 R / 10,000이고 1uF에서는 약 R / 100,000입니다.
수퍼 캣이 그의 포스트에서 제기 한 좋은 점 외에도 외부 커패시터와 함께 버퍼되지 않은 전압 분배기를 사용할 때 주목해야 할 미묘한 부분이 있습니다.
시퀀스 반복 속도를 곱하면 ADC 판독 시퀀스를 실행할 때마다 발생하는 전하 전송은 전류가 됩니다. 이 전류의 DC 평균값은 Csamp * deltaV * f입니다. 여기서 Csamp는 샘플링 커패시턴스 (외부 커패시턴스가 아님)이고, deltaV는 연속 입력 채널 사이의 전압이며, f는 시퀀스 반복 주파수입니다 (주파수주기) 1 개의 완전한 샘플 시퀀스).
전하 전송 효과를 줄이고 샘플링 시간을 길게하는 외부 커패시터가있는 경우 샘플링 커패시터를 충전하는 데 필요한이 입력 전류를 저역 통과 필터링으로 인해 부정적인 영향을 미치며 이는 입력 전압으로 나타납니다. 소스 임피던스에 오프셋 전압을 발생시키는 독립적 인 누설 전류.
일부 샘플 번호의 경우 : 전압 분배기 (100K || 10K)는 약 9K이며 채널 간 deltaV = 3V, Csamp = 10pF 및 f = 10kHz 인 경우 전압 오류가 2.7mV 또는 약간 작습니다. deltaV의 0.1 % 많지는 않지만 알기에 충분합니다. 당신은 1M을 사용 해서는 안됩니다 || 10kHz 시퀀스 반복 속도의 100K 전압 분배기-물론 이것은 매우 빠르며 반복 속도가 느리면 걱정할 필요가 없습니다.
나는 이것과 다른 ADC 구동 문제에 대해 내 블로그의 게시물에 썼습니다 .