PIC - Wie umgeht man eine niedrige maximale ADC-Eingangsimpedanz?

Der ADC benötigt eine niedrige Quellenimpedanz, weil er über einen geschalteten Kondensatoreingang verfügt. Grundsätzlich wird immer dann, wenn der ADC die Spannung am Pin „abtastet“, ein kleiner Kondensator angeschlossen, aufgeladen und dann getrennt. Wenn die Impedanz zu groß ist, zieht das Aufladen des Kondensators genug Strom, um einen Spannungsabfall zu erzeugen, der groß genug ist, um den Messwert zu beeinflussen.

Wenn Sie ein Hochgeschwindigkeitssignal lesen müssen, ist es am besten, einen Verstärker hinzuzufügen, um dem ADC eine niedrige Quellenimpedanz zu verleihen. Wenn Sie jedoch ein relativ langsames Signal betrachten, gibt es ein paar andere Optionen.

Eine Lösung hierfür besteht darin, die Abtastzeit zu erhöhen - die Zeitdauer, für die der Kondensator mit dem Pin verbunden ist. Der Chip hat jedoch normalerweise eine Begrenzung, wie lange diese Zeit sein kann.

Alternativ können Sie einen anständigen Kondensator parallel zum ADC-Eingangspin hinzufügen. Dadurch wird die Droop-Menge verringert, die auftritt, wenn sich der ADC-Abtastkondensator auflädt, da der größte Teil seiner Ladung aus dem Kondensator und nicht über den Widerstand gezogen wird.

Es gibt ungefähr 4 Möglichkeiten, einen Spannungsteiler an einen A/D anzuschließen und mit der Anforderung an die maximale Eingangsimpedanz umzugehen.

1. Verwenden Sie einen ausreichend kleinen Widerstand. Das macht der OP bereits.
2. Setzen Sie einen OpAmp-Puffer zwischen den Teiler und den A / D-Eingang. OpAmp sollte eine hohe Eingangsimpedanz und eine niedrige Ausgangsimpedanz haben. [Wie bereits von Alex erwähnt.]
3. Verwenden Sie einen größeren Widerstand und fügen Sie einen Kondensator vom Analogeingang zur Masse hinzu. [Wie bereits von Alex erwähnt.] Der Kondensator sollte deutlich größer sein als der in Sample and Hold. Sie werden versehentlich einen RC-Filter erstellen, aber dies funktioniert immer noch, wenn das Signal langsam ist. Eine Kombination aus 10 kΩ und 0,1 μF hat für mich gut funktioniert.
4. [last but not least] Schalten Sie den Spannungsteiler mit einem MOSFET-Schalter aus und verwenden Sie relativ kleine Widerstände. Dadurch können Sie die Leckage praktisch vollständig beseitigen, wenn Sie nicht messen. Dies ist eine gängige Technik zur Batteriemessung.

Ersetzen Sie R1 und R2 durch die benötigten Werte. Der Schaltplan wurde ursprünglich in diesem Thread gepostet .

Die Idee von Bitrex würde funktionieren, wenn der digitale PIC-Pin als "Open Drain" konfiguriert und dann mit einem Zener auf 2,7 V geklemmt würde, um ihn vor 9 V zu schützen.

Um es "EIN" und "AUS" zu schalten, initialisieren Sie den Pin, indem Sie ein logisches Low darauf schreiben (und es dort belassen), und schalten Sie dann den Pin "EIN" und "AUS", indem Sie in den TRIS-Latch schreiben, wodurch der Pin veranlasst wird entweder ein logisch niedriges oder hohes z.

Der Pin schaltet von 0 auf 2,7 V um, was ausreichen sollte, um einen MOSFET mit niedriger Gate-Schwelle anzusteuern.