ATMega328外部AREF连接


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根据ATMega328数据表,第24.9.1节:

如果将外部基准电压施加到AREF引脚,则可能不使用内部基准电压选项。

从Arduino 参考页面

或者,您可以通过5K电阻将外部基准电压连接到AREF引脚,从而可以在外部和内部基准电压之间切换。注意,由于AREF引脚上有一个内部32K电阻,该电阻会改变用作参考电压。这两个用作分压器,因此,例如,通过电阻器施加的2.5V电压将在AREF引脚上产生2.5 * 32 /(32 + 5)=〜2.2V。

ATMega328数据手册在表29.16 ADC特性中确认了“内部32k电阻”参考,参考输入阻抗= 32 kOhm。

话虽如此,以上两种说法似乎在某种程度上是对立的。我有一个应用程序,其中一些传感器输出0-5V满量程,另一些传感器输出0-1.8V满量程。当对1.8V传感器进行采样并切换至5V传感器的内部AVCC参考电压时,分辨率的提高将有利于该应用。

Arduino参考页建议这样做是可行的,因为您已通过5kOhm串联电阻耦合到1.8V AREF,并考虑到内部32kOhm电阻隐含的分压器。这只是来自Arduino参考的不好建议,还是做这种事情实际上是一种普遍的做法?Atmel的陈述是否仅限于在没有外部限流电阻的情况下施加到AREF的外部电压(如果是,则考虑内部32k电阻)?

顺便说一句,显然,使用适当构建的运算放大器将1.8V信号缩放至5V可以达到类似的结果,但是如果同样可以由板载ADC处理的话,那么增加的复杂性和部件似乎很浪费。通过利用可变参考电压。同样,如果您可以使自己确信所感测的信号不会超过1.1V,则可以利用内部参考电压。再次,对我来说,使用为低压传感器供电的1.8V调节器来设置参考值似乎更为优雅。


另外,您是否可以改写“ Atmel的声明是否仅限于施加到AREF的不受阻碍的外部电压?” 我不明白“仅限于无障碍”。谢谢。
Telaclavo 2012年

@Telaclavo我已使声明更清楚(希望如此)
vicatcu'4

我想我只是看到了您的困惑可能来自何处,但是您可以发布指向您正在使用的特定Arduino的原理图的链接吗?
Telaclavo

@Telaclavo没有特定的Arduino介意,以Uno为例即可。在基板上,AREF不连接任何电压源,而只是通过一个100nF电容去耦至GND。如果我有一个1.8V稳压器,例如在一个屏蔽层上,原则上我可以通过一个5kΩ电阻通过屏蔽头将其连接到AREF,以将ATMega328 ADC的基准电压设为1.8V,然后切换至内部AVCC基准电压(在软件中连接到Uno上的5V,以将ATMega328 ADC引用到5V。
vicatcu'4

好的,首先我认为Arduinos中包含5 kohm电阻,但事实并非如此。我刚刚更新了答案。我认为您的困惑来自未确认32 kohm电阻从AREF 接地。否则,我不会理解您的“,如果是这样,考虑到内部32k电阻,为什么?”
Telaclavo

Answers:


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我没有看到通过5 kohm电阻将外部电压施加到Arduino参考输入的任何问题。或更佳的方法是使用电阻分压器,以便将5 V转换为所需的AREF电压,同时表现出大约5 kohm的源电阻。第二个要求不一定是准确的。这仅仅是为了限制从AVCC流经外部电路的电流。

原理图

V一个[RËF=5·[R2||32000[R1个+[R2||32000=[RsØü[RCË=[R1个||[R2 5千欧姆。

总结:如果可能损坏某些东西,这是不好的建议,但是1 mA不会损坏任何东西。


+1表示图24-1 ...这也向我暗示 AREF上的限流电阻是一个安全的选择。
vicatcu'4

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我想我宁愿接受AREF处的小压降,并使用单个外部5kOhm电阻从稳压器提供1.8V电压...但是我发现您的回答值得接受
vicatcu'4

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关于Aref PIN的内部配置以及使用Arduino的ADC时该引脚扮演的角色的详尽解释。

这是我的两分钱。我刚刚修改了原理图,以澄清内部有32 kOhms电阻器。最重要的是,为了确保更安全地使用外部Vref,我提供了替代配置.R1和R2的方程式是通过将流过它们的电流限制为1mA之后得出的。为了获得R1和R2的公式,已经考虑了最坏的情况(内部开关意外关闭)。

干杯
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