Ich würde gerne herausfinden, was die maximal empfohlene Quellenimpedanz für A / D-Wandler auf Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3-Mikrocontrollern ist.
Ich habe versucht, dem Beispiel dieser hervorragenden Antwort zu folgen , die auch die maximal empfohlene Quellenimpedanz für Atmel AVR 328P MCU (<10k) erklärte. Es gibt sogar Zitate aus dem Datenblatt im verlinkten Thema, die diese Antwort speziell geben. Daher habe ich auch das Atmel SAM3X-Datenblatt überprüft , in der Hoffnung, diese Informationen zu finden. Aber ich hatte kein Glück, die Antworten ab Seite 1317 zu entdecken, die sich mit ADC befassen.
Ich möchte hinzufügen, dass ich beabsichtige, die 12-Bit-Auflösungsfähigkeit des ADC zu verwenden.
Wie soll ich nach diesen Informationen suchen und wo finde ich sie?
Es gibt Diagramme auf den Seiten 1408 und 1409 dieses Datenblatts, die ADC max angeben. Quellenimpedanzen vs. ADC-Frequenzen.
Gemäß dieser Tabelle beträgt die akzeptable Quellenimpedanz im schlimmsten Fall 353 kOhm für eine 10-Bit-Auflösung bei einer Frequenz von 1 MHz.
Bei vielen ADCs wird die maximale Quellenimpedanz letztendlich vom Pin-Leckstrom dominiert , insbesondere bei solchen, die in Mikrocontroller eingebettet sind, wenn sie mit digitalen I/O-Funktionen gemultiplext werden. Dies hat eine Reihe von Ursachen, ist aber immer vorhanden.
Ladungsumverteilungsgeräte sind etwas komplexer.
Dies hat nichts mit der Zeit zu tun, die zum Laden des Abtastkondensators benötigt wird (der den maximalen Quellenwiderstand gegenüber der Abtastrate bestimmt).
Auf Seite 1380 des Datenblatts finden wir, dass Vdd-betriebene Pins im schlimmsten Fall einen niedrigen Eingangsverlust von 30 nA haben, wenn der Pin auf 0 V liegt; Da dies der höhere der Leckströme ist, werde ich diesen Wert verwenden, um die maximale Quellenimpedanz herauszufinden.
Um einen Fehler von mehr als 1 % zu vermeiden, müssen wir den Pin mit mindestens dem 100-fachen der Leckage (3 Mikroampere) ansteuern, sodass wir im mittleren Bereich (1,65 V, wenn Sie über 3,3 V konvertieren) 550 kOhm erhalten, was gut mit dem Maximum übereinstimmt Abtastrate vs. Quellenimpedanz aus der vorherigen Antwort.
Wenn ich einen Fehler von 0,1 % oder weniger haben wollte, würde ich die Quellenimpedanz unter 50 k halten. Beachten Sie, dass es üblich ist, einen ADC mit einer Quelle mit sehr niedriger Impedanz mit einem Gerät anzusteuern, das für diese Aufgabe ausgelegt ist , um sicherzustellen, dass Eingangsleckage kein Problem darstellt.
Dies ist natürlich eine Schätzung, aber sie scheint ziemlich genau zu sein.
Gemäß Ihrer ersten Referenz wird Cs/h über einen 1..100k-Widerstand aufgeladen
Was Sie brauchen, ist die Ausgangsimpedanz Ihrer Treiberschaltung, um den ADC-Eingang schnell genug ansteuern zu können, damit der Messwert nicht durch das langsame Laden der Erfassungskappe verzerrt wird.
Was Sie also suchen, ist eine Ausgangsimpedanz Ihrer Ansteuerschaltung << 1 kOhm (für Fälle mit schneller Abtastung) oder << 100 k (für Fälle mit langsamer Abtastung).
In der Praxis mag ich es so klein wie möglich und treibe fast alles, was ein zeitvariables Signal ist, mit einem OPAMP am Eingang des ADC.
Stromleitungen und andere langsam variierende oder niederohmige Eingänge würde ich auf < 1/3 des erwarteten Eingangswiderstands begrenzen, der durch die Abtastzeit auferlegt wird.
In vielen Fällen taste ich denselben Pin zweimal ab und ignoriere den ersten Messwert, der durch den Eingang in der vorletzten Multiplexer-Einstellung verzerrt ist.
Robherc KV5ROB
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