Quiero saber la función de AVDD,AVSS and Vref en el convertidor analógico a digital en un microcontrolador. Si AVDD y AVSS representan el rango de voltaje de entrada, ¿cuál es la función de Vref?
Quiero saber la función de AVDD,AVSS and Vref en el convertidor analógico a digital en un microcontrolador. Si AVDD y AVSS representan el rango de voltaje de entrada, ¿cuál es la función de Vref?
Asumiré según los nombres de los AVR de Atmel.
"AVDD" y "AVSS" son básicamente una fuente de alimentación y una conexión a tierra para las partes analógicas de los circuitos. Deben conectarse a "VDD" y "VSS", pero se muestran por separado para que pueda agregar un filtro a "AVDD" para la reducción de ruido, y para que el ruido digital no se acople a la tierra analógica.
"AREF" es una tensión de referencia analógica que le permite configurar el rango superior del ADC. Cuando se especifica mediante bits de registro, se usa AREF en lugar de AVDD para proporcionar la referencia ADC. El rango del ADC estará entre AGND y AREF, lo que le permitirá utilizar el rango dinámico completo del ADC, incluso si la amplitud máxima de su señal de entrada es menor que la tensión de alimentación.
AVDD y AVSS son los voltajes de alimentación.
La mayoría de los circuitos integrados no pueden funcionar con voltajes que excedan los voltajes del riel de suministro, por lo que AVDD y AVSS determinan el rango de voltaje de entrada. Supere este rango de voltaje y los diodos de protección contra descargas electrostáticas (ESD) comenzarán a conducir y causarán todo tipo de comportamiento extraño (si no está familiarizado con esto).
Se supone que el valor de la tensión de alimentación es inexacto y, por lo tanto, no siempre es adecuado como tensión de referencia para un ADC.
Un ADC necesita algún tipo de valor de referencia porque genera un número y ese número está relacionado con el valor de la entrada. Si el voltaje de entrada es de 1.00 V pero el ADC no tiene idea de "cuánta" es de 1.00 V, entonces no puede emitir el número correcto. Para eso se necesita una tensión de referencia. Se podría utilizar el suministro, pero a veces la tensión de suministro varía. Entonces, se puede suministrar un voltaje de referencia diferente (más preciso y estable) a través del pin Vref.
En ADC independiente 'Vref se utiliza como punto de referencia para determinar el tamaño relativo (en voltaje) de un LSB. Por lo general, la fórmula es algo para el efecto de:
LSB (V) = Vref / (2 ^ (bits ADC) -1)
VREF tiene la carga de suministrar los aumentos rápidos de corriente, ya que el ADC recorre su aproximación de búsqueda binaria. Un ADC que opera a 1Million conversiones por segundo, con Cref de 10pF y VREF de + 5volts, necesita una corriente promedio de F * C * Vref; eso es 1e6 * 1e-11 * 5, o 5e-5 amps o 50 microAmps. Por lo tanto, la resistencia de fuente de VREF es un error, que aparece con la precisión de Escala completa.
Si un OpAmp proporciona VREF, ese OpAmp necesita recuperarse de la subida repentina (turno 100pS) y las demandas de carga de la tapa de 10pF. Para aliviar esta carga, coloque un condensador sustancial a la derecha del pasador VREF y conecte a tierra la parte inferior de la tapa al pasador AGND. Preste atención a las corrientes que fluyen en las trazas de GND, ya que 100 mA y 10 cuadrados de traza (100 mil por 10 mil = 10 cuadrados) se modelan como 100 mA * (10 * 0.0005 ohmios) = 100 mA * 5 miliOhms = 500 microVoltios. Si su ADC es de 16 bits, es probable que tenga LSB de 60 microvoltios o menos, y algún error --- 500uV / 60uV == 9 LSBs --- aparecerá en FullScale o en el rendimiento ZeroScale del ADC.
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