MCU健壯性設(shè)計(jì)之模擬輸入的特殊特性

影響轉(zhuǎn)換精度的因素

3個(gè)因素-源電阻、源電容和注入電流-對(duì)a/n轉(zhuǎn)換器的精度有影響

üRs sourceresistorRs源電阻:

通過源電阻的泄漏電流，在變換器輸入端引入電壓降。其影響仍然是有限的(大約1kOhm)，但是必須確保測(cè)量的電壓源的外部阻抗(傳感器或輸入網(wǎng)絡(luò)的Rseries)不會(huì)影響測(cè)量。

ü CIO源電容:

在通過變頻器的輸入電壓的過程中，內(nèi)部采樣電容CSH的電荷引入了電阻的電壓下降和CIO的低值。通過放置一個(gè)高值的外部電容器來降低其影響

大多數(shù)情況下，Cext是1000 x CIO。

ü注入電流

ü在輸入端上放置一個(gè)一階過濾器，建議使用，一個(gè)小于10Kohms的電阻(5V輸入電壓)，如果設(shè)計(jì)允許，一個(gè)值為1 nF的電容器。

ü盡量避免設(shè)計(jì)中注入的電流。一些端口(通常是像開溝一樣的端口)在內(nèi)部沒有保護(hù)二極管，也不能承受注入電流。

ü如果有注入電流的可用性，根據(jù)規(guī)范限制它們的值

從設(shè)計(jì)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)中發(fā)出的其他因素對(duì)a/n轉(zhuǎn)換器準(zhǔn)確度的準(zhǔn)確性有影響。

采樣保持不可用時(shí):

更罕見的是，一些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器不封裝含樣本和保存功能。輸入信號(hào)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中可能會(huì)發(fā)生變化，在這種情況下，結(jié)果是不能被時(shí)間戳的。這可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。

采樣抖動(dòng):

在采樣周期的抖動(dòng)也可以引入系統(tǒng)不穩(wěn)定性

輸入通道間的交叉竄擾:

數(shù)字和模擬信號(hào)通過彼此的相互靠近可以通過交叉交談產(chǎn)生噪音。

走線布局建議

配置寄存器:

在配置寄存器中寫入時(shí)，可能會(huì)損壞正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)換器上電:

當(dāng)轉(zhuǎn)換器啟動(dòng)時(shí)，可以在穩(wěn)定時(shí)間后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這可以是系統(tǒng)的，也可以是根據(jù)特定的操作模式。

是否考慮到a/d功能上電或熱身的作用?

提高轉(zhuǎn)換器整體效率的其他技巧

兩倍的數(shù)據(jù)采集:

通過兩次的采集，采樣和保持的預(yù)充效應(yīng)可以減少。采集模式可以在多種情況下進(jìn)行，在這種情況下，最新的采集將被考慮在內(nèi)

減少串?dāng)_:

在進(jìn)行另一筆采集之前，先將采樣中的電容器放電，然后在另一個(gè)與地面相連的通道上進(jìn)行控制，從而減少與前一筆采集的串?dāng)_

一些測(cè)試來檢查軟件實(shí)現(xiàn)

測(cè)量采樣的時(shí)間:

通過去除輸入電容或增加線路電阻值，我們可以觀察到采樣的故障。這允許測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣周期，并通過檢查DIML實(shí)現(xiàn)的方式來度量。