PIC - Làm thế nào để vượt qua trở kháng đầu vào ADC tối đa thấp?


7

Đọc pin 9V trên PIC không có gì mới . Cách đơn giản và đơn giản nhất là với một bộ chia điện áp. Tôi muốn giữ các điện trở dải phân cách tăng lên hàng trăm kohms để tôi không làm hỏng pin của mình một cách không cần thiết, tuy nhiên tôi đã xem bảng dữ liệu cho PIC18F4550 và trở kháng đầu vào tương tự "khuyến nghị" tối đa là 2,5kohms. Điều này có nghĩa là tôi có thể gắn 2 5K cho bộ chia của mình, nhưng 900uA rất lãng phí khi chỉ kiểm tra pin. Tôi có thể làm gì với thiết kế của mình (một cách thụ động) để giảm thiểu hao pin? Tôi đã xem xét các giải pháp tích cực như pfet được kiểm soát bằng phần mềm hoặc bộ đệm, nhưng không gian bảng và ngân sách hơi xa xỉ, vì vậy tôi sẽ chỉ làm điều đó nếu tôi phải làm. Tôi cũng tự hỏi nếu tôi quan tâm đến không có gì.


Tôi chỉ tìm thấy bài đăng này trong quá trình tìm kiếm google của tôi. Chỉ cần nói rằng bạn đã trả lời câu hỏi của tôi và giúp tôi rất nhiều !!! Sự khinh miệt của tôi khi đọc ADC với PIC18 của tôi đã bị chặn vì giá trị được đọc bởi MCU allways varie ... Tôi đặt RC được đề xuất bởi Alex và tất cả các vấn đề đều biến mất !! Cảm ơn rất nhiều ! PS: Xin lỗi vì tiếng Anh của tôi, tôi là người Pháp.
Florian

Câu trả lời:


7

Lý do ADC cần trở kháng nguồn thấp là vì nó có đầu vào tụ chuyển đổi. Về cơ bản, bất cứ khi nào ADC 'lấy mẫu' điện áp trên chân, một tụ điện nhỏ được kết nối, tích điện và sau đó ngắt kết nối. Nếu trở kháng quá lớn, việc sạc tụ điện lên sẽ hút đủ dòng điện để tạo ra sụt áp đủ lớn để ảnh hưởng đến việc đọc.

Nếu bạn cần đọc tín hiệu tốc độ cao, tùy chọn tốt nhất là thêm bộ khuếch đại loại nào đó để cung cấp trở kháng nguồn thấp cho ADC. Tuy nhiên, nếu bạn đang xem một tín hiệu tương đối chậm, có một vài lựa chọn khác.

Một giải pháp cho vấn đề này là tăng thời gian lấy mẫu - khoảng thời gian tụ điện được kết nối với pin. Tuy nhiên, con chip thường có giới hạn về thời gian có thể là bao lâu.

Ngoài ra, bạn có thể thêm một tụ điện có kích thước phù hợp song song với chân đầu vào ADC. Điều này sẽ làm giảm lượng rủ xuống xảy ra khi tụ điện lấy mẫu ADC tích điện vì phần lớn điện tích của nó sẽ được rút ra từ tụ thay vì qua điện trở.


3
Tụ điện là con đường để đi. ADC chỉ định trở kháng nguồn không kháng. Chuyển đổi thời gian lấy mẫu của nó thành tần số và sử dụng nắp có trở kháng thấp hơn nhiều ở tần số đó.
Brian Drumond

7

Có khoảng 4 cách kết nối bộ chia điện áp với A / D và xử lý yêu cầu trở kháng đầu vào tối đa.

  1. Sử dụng điện trở đủ nhỏ. Đây là những gì OP đã làm.
  2. Đặt bộ đệm OpAmp giữa bộ chia và đầu vào A / D. OpAmp nên có trở kháng đầu vào cao và trở kháng đầu ra thấp. [Như đã được đề cập bởi Alex.]
  3. Sử dụng một điện trở lớn hơn và thêm một tụ điện từ đầu vào tương tự xuống đất. [Như Alex đã đề cập.] Tụ điện phải lớn hơn so với cái trong mẫu và giữ. Bạn sẽ vô tình tạo bộ lọc RC, nhưng điều này vẫn hoạt động nếu tín hiệu chậm. Một sự kết hợp của 10kΩ và 0,1μF hoạt động tốt với tôi.
  4. [cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng] Tắt bộ chia điện áp bằng công tắc MOSFET và sử dụng các điện trở tương đối nhỏ. Điều này là bạn có thể loại bỏ hoàn toàn rò rỉ khi bạn không đo. Đây là một kỹ thuật phổ biến để đo pin.

Thay thế R1 và R2 bằng các giá trị bạn cần. Các sơ đồ ban đầu được đăng trong chủ đề này .


Tại sao không chỉ kết nối bộ chia điện áp với một pin trên PIC? Lái pin thấp đến mẫu, đặt High-Z để ngắt kết nối.
Bitrex

2
@Bitrex Giả sử, bạn thực hiện chuyển đổi phía thấp ra khỏi chân đầu ra kỹ thuật số như bạn đang mô tả. + 9V được đặt vào đỉnh của bộ chia điện áp. Khi pin công tắc phía thấp được điều khiển thấp, mọi thứ đều ổn. Khi bạn đặt nó thành Z cao, + 9V sẽ xuất hiện trên chân A / D và trên chân công tắc. Chân PIC không được đánh giá cho + 9V.
Nick Alexeev

Rất tiếc, vì một số lý do tôi đã bỏ lỡ yêu cầu "9V"!
Bitrex

Một ý tưởng có thể hoạt động với sơ đồ trên giúp tiết kiệm MOSFET là điều khiển PNP trong hình ảnh trên trực tiếp từ cùng một pin mà bộ chia điện trở được kết nối với; lái xe về 0 để đo và tắt Vss. Với sự lựa chọn phù hợp của điện trở kéo / kéo xuống cho pfet, điều này sẽ hoạt động miễn là điện áp pin 9 volt không đủ thấp để chuyển tiếp đi lệch cơ thể của thai nhi.
Bitrex

1

Ý tưởng của Bitrex sẽ hoạt động nếu chân kỹ thuật số PIC được định cấu hình là "cống mở" sau đó được kẹp thành 2.7V với zener để bảo vệ nó khỏi 9V.

Để bật "BẬT" và "TẮT", hãy khởi tạo ghim bằng cách viết mức logic thấp cho nó (và để nó ở đó), sau đó vặn ghim "BẬT" và "TẮT" bằng cách ghi vào chốt TRIS, điều này sẽ khiến cho ghim bị khóa hoặc logic thấp hoặc cao tương ứng.

Pin sẽ chuyển từ 0 đến 2.7V, đủ để điều khiển MOSFET ngưỡng cửa thấp.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.