Corriente de fuga / impedancia del pin de entrada del microcontrolador

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Estoy utilizando el ADC interno de un ATMEGA324PA para medir el voltaje de una batería de baja potencia de 3,6 V . El ADC está referenciado a su 2.56V interno y necesito usar un divisor de voltaje en la batería.
Para no consumir demasiada batería de forma actual, estoy usando resistores de gran valor, pero esto es un problema, porque el pin de entrada del ADC en la uC tiene una fuga máxima de 1uA (según la hoja de datos, página 328).

Esto puede compensarse fácilmente en el código, pero ¿es constante esta corriente de fuga? ¿Varía con la temperatura, Vcc, etc. ¿Cuánto varía? ¿Esta fuga es causada por los diodos de protección del pin de entrada (página 74)?

    
pregunta Chris

2 respuestas

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Puede usar un MOSFET de canal P para conectar la batería a un divisor de potencial de resistencia más bajo, pero necesitaría una línea GPIO de repuesto: -

El TPS1110 tiene una corriente de fuga de menos de 100 nA por lo que ganó No saques demasiado de la batería.

    
respondido por el Andy aka
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La mayoría de las entradas de ADC del microcontrolador no están en búfer. Eso significa que el condensador S / H interno debe cargarse directamente por la fuente de entrada.

Desde la hoja de datos que has vinculado: -

  

El circuito de entrada analógica para canales de extremo único se ilustra en la Figura 22-8. Un análogo   la fuente aplicada a ADCn está sujeta a la capacitancia del pin y la fuga de entrada de ese pin, independientemente de   de si ese canal está seleccionado como entrada para el ADC. Cuando se selecciona el canal, el   La fuente debe conducir el condensador S / H a través de la resistencia en serie (resistencia combinada en el   ruta de entrada).   El ADC está optimizado para señales analógicas con una impedancia de salida de aproximadamente 10 kΩ o   Menos. Si se utiliza una fuente de este tipo, el tiempo de muestreo será despreciable. Si una fuente con mayor impedancia   se utiliza, el tiempo de muestreo dependerá de cuánto tiempo necesite la fuente para cargar el   Condensador S / H, con puede variar ampliamente. Se recomienda al usuario utilizar solo fuentes de impedancia baja.   con señales que varían lentamente, ya que esto minimiza la transferencia de carga requerida a la S / H   condensador.   Si se usan canales de ganancia diferencial, el circuito de entrada se ve algo diferente, aunque   Se recomienda una fuente de impedancia de unos pocos cientos de kΩ o menos.

Las fugas, per se, están lejos de ser constantes, variarán enormemente de una unidad a otra y aumentarán exponencialmente con la temperatura, pero como señalé anteriormente, no es su único problema .

Sugiera que coloque un amplificador de búfer allí o cambie el divisor como sugirió Andy para reducir la impedancia vista en la entrada ADC a 10K o menos.

Si está alimentando el micro directamente desde la batería, una modificación de la sugerencia de Andy sería conectar el resistor inferior del divisor a un pin de puerto no utilizado en lugar de tierra. Flote el pin para apagar el divisor, bájelo para encender el divisor. Luego, podría usar un par de resistencias de 20.0K para el divisor y cumplir con la especificación de entrada de 10K. Puede ver desde 28.1.8 que el pin lo acercará bastante al suelo normalmente (no es tan bueno como un MOSFET discreto, pero ya está).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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