Eingangspin-Impedanz/Leckstrom des Mikrocontrollers

Sie könnten einen P-Kanal-MOSFET verwenden, um die Batterie an einen Potentialteiler mit niedrigerem Widerstand anzuschließen, aber es würde eine freie GPIO-Leitung benötigt: -

Der TPS1110 hat einen Leckstrom von weniger als 100 nA, sodass er nicht zu viel aus der Batterie zieht.

Die meisten Mikrocontroller-ADC-Eingänge sind nicht gepuffert. Das bedeutet, dass der interne S/H-Kondensator direkt von der Eingangsquelle geladen werden muss.

Aus dem von Ihnen verlinkten Datenblatt: -

Die analoge Eingangsschaltung für unsymmetrische Kanäle ist in Abbildung 22-8 dargestellt. Eine an ADCn angelegte analoge Quelle ist der Pin-Kapazität und dem Eingangsleckstrom dieses Pins ausgesetzt, unabhängig davon, ob dieser Kanal als Eingang für den ADC ausgewählt ist. Wenn der Kanal ausgewählt ist, muss die Quelle den S/H-Kondensator über den Serienwiderstand (kombinierter Widerstand im Eingangspfad) treiben. Der ADC ist für analoge Signale mit einer Ausgangsimpedanz von ca. 10 kΩ oder weniger optimiert. Wenn eine solche Quelle verwendet wird, ist die Abtastzeit vernachlässigbar. Wenn eine Quelle mit höherer Impedanz verwendet wird, hängt die Abtastzeit davon ab, wie lange die Quelle zum Laden des S/H-Kondensators benötigt, wobei sie stark variieren kann. Dem Benutzer wird empfohlen, nur niederohmige Quellen mit langsam variierenden Signalen zu verwenden, da dies die erforderliche Ladungsübertragung auf den S/H-Kondensator minimiert. Wenn differenzielle Verstärkungskanäle verwendet werden, sieht die Eingangsschaltung etwas anders aus, obwohl Quellenimpedanzen von einigen hundert kΩ oder weniger empfohlen werden.

Die Leckage an sich ist bei weitem nicht konstant, sie variiert enorm von einer Einheit zur nächsten und steigt exponentiell mit der Temperatur an, aber wie ich oben bereits erwähnt habe, ist dies nicht Ihr einziges Problem.

Schlagen Sie vor, dort einen Pufferverstärker einzubauen oder den Teiler wie von Andy vorgeschlagen umzuschalten, um die am ADC-Eingang gesehene Impedanz auf 10K oder weniger zu reduzieren.

Wenn Sie das Mikro direkt von der Batterie mit Strom versorgen, besteht eine Modifikation von Andys Vorschlag darin, den unteren Widerstand des Teilers mit einem nicht verwendeten Anschlussstift und nicht mit Masse zu verbinden. Lassen Sie den Stift schweben, um den Teiler auszuschalten, und bringen Sie ihn nach unten, um den Teiler einzuschalten. Dann könnten Sie ein paar 20,0-K-Widerstände für den Teiler verwenden und die 10-K-Eingangsspezifikation erfüllen. Sie können aus 28.1.8 sehen, dass der Stift ihn normalerweise ziemlich nahe an Masse zieht (nicht so gut wie ein diskreter MOSFET, aber los geht's).