[参考译文] TM4C1292NCPDT：使用控制器内部 ADC 进行的模拟电压测量与输入模拟电压不匹配

Shrikishna、您好！

您能否共享 ADC 配置代码以便我确切了解其配置方式？

Shrikishna、您好！

让我也尝试更好地了解您的设置。

您有一个~3.3V 输出、该输出连接到两个100k Ω 电阻器的电阻分压器。 这会导致看到1.6613V 信号(由于电阻器容差、该信号可能会在3.3226的1/2中产生一些误差、对吗？) PD4引脚上的电流。

在这里、您进行 ADC 转换、然后在转换后乘以系数2以恢复完全电压、这是您返回的3.3800V 结果、对吧？

如果是、则在 ADC 引脚上测得的真正差值为28.7mV (3.38/2 = 1.69V、这是 ADC 的实际结果、然后1.69-1.6613将为28.7mV)。

然后、为 ADC 提供了3.0007V 的外部基准。 一个12位 ADC 有4096个计数、所以根据提供的基准、每个计数的电压应该为0.7326mV。 这意味着对于28.7mV 误差、计数会减少39。 其中、ADC 也存在+/- 4计数误差、因此它实际上可能会关闭35个计数、误差小于1%。 不过、1%误差是您的应用所关心的问题、对吧？

如果是、我想了解有关该系统的以下内容：

1) 1)您是否在电压输入上使用了示波器来监控信号上的任何噪声？ 不清楚测量使用了什么仪器以及问题是否仅仅是由电压纹波引起的。
2) 2)您是否为 VREFA+输入重复了相同的操作？
3) 3) ADC 基准使用了什么电容值、它们与器件的接近程度如何？

我肯定还想了解 ADC 配置、但在考虑这么小的误差时、这些系统级项目也很重要。

是的、您的理解是正确的。 我们使用了两个100k 欧姆0.1%电阻器来分压。 由此产生的分压电压测量值为1.6613 (在 PD4引脚上)。

是的、对于转换后的 ADC 电压、我们使用因数为2的倍数进行倍数。

在一种情况下、与 ADC 输入和 ADC 转换值的真正差值为28.7mV、在另一种情况下为48.7mV (即66个计数、如果我们考虑4个计数的误差、则这将是62个计数)。

是的、在我们的案例中、62个计数的误差将是一个问题。

我们使用示波器测量了电压、3.3V 时的纹波最大值为20mV

由于我们使用的是精密基准 LDO (ISL21010CFH330Z)、因此实际上我们不会观察 VERFA+输入端的纹波。

我们在 ADC 基准上有一个10uF 和两个0.1uF 电容器滤波器。 放置在距离为160 mills (4mm)的位置。

谢谢你

Krishna

使用的配置参数如下定义：-

uint32_t adcStepConfigs[5]=｛ADC_CTL_CH15、ADC_CTL_CH7、ADC_CTL_CH3、ADC_CTL_CH2、ADC_CTL_CH1| ADC_CTL_IE | ADC_CTL_END｝；
HAL：：：TivaADC_SeqConfig adcConfig =｛ADC_TRIGGER_PROCESSOR, //.trigger。 0x00000000处理器事件
HAL：：：ADC_PRI0、 //.priority 为零。 最高优先级。
adcStepConfigs、 //.StepConfigs。 它是上面定义的配置数组。
array_dim (adcStepConfigs)｝；//.StepConfigsSize。 这里的值是0x5。
静态 AdcTiva 板 VoltagesADC (ADC1_base、ADC_SS0、&adcConfig)；//使用 ADC 采样序列发生器0 (FIFO 深度8)、注- ADC_SS0 = 0

#define ADC_CTL_CH1 0x00000001 //输入通道1
#define ADC_CTL_CH2 0x00000002 //输入通道2
#define ADC_CTL_CH3 0x00000003 //输入通道3
#define ADC_CTL_CH7 0x00000007 //输入通道7
#define ADC_CTL_CH15 0x0000000F //输入通道15

我们使用 ADC1、其基址 ADC1_base 定义为0x40039000UL。


2.配置步骤的顺序如下：-
//禁用序列以确保配置成功
ADCSequenceDisable (ADC1_base、ADC_SS0)；

//配置采样序列发生器和步骤
ADCSequenceConfigure (ADC1_base、ADC_SS0、ADC_TRIGGER_PROCESSOR, 0)；
for (int StepNum = 0；StepNum < 5；++StepNum)
｛
ADCSequenceStepConfigure (ADC1_base、HAL：：ADC_SS0、StepNum、pSeqConfig->StepConfigs[StepNum])；//此处的 StepConfigs 是指上面定义的 adcStepConfigs[]
｝


3、在 ADC 代码的初始化部分、我们对基地址 ADC1_BASE 和序列号0执行以下操作
ADCIntRegister (ADC1_base、ADC_SS0、ADC1_Interrupt_0)；// ADC1_Interrupt_0是将 ADC 原始样本放入数组的中断函数处理程序。
ADCIntClear (ADC1_BASE、ADC_SS0)；
ADCIntEnable (ADC1_BASE、ADC_SS0)；

//启用序列
ADCSequenceEnable (ADC1_BASE、ADC_SS0)；


4.每次采样时、我们都会使用以下函数调用。
ADCProcessorTrigger (ADC1_base、ADC_SS0)；


采样后、ADC 中断发生、计数存储在相应的数组中。 然后使用以下转换将计数转换为电压：-
伏特=(计数/4095.0f)* 3.0；

6、要得到实际电压、电压乘以2。
实际电压=(伏特* 2)


谢谢你
Krishna

该误差级别远高于我的预期。 我建议(如 BP101建议的那样)尝试使用内部参考来查看这是否会导致改进。 此测试应将问题隔离在输入信号或基准之间。 如果您仍然使用内部基准有偏移、接下来我建议(BP101也建议)尝试增加采样时钟的数量、尤其是当您以32MHz 运行 ADC 时钟时。 虽然运算放大器的输出阻抗应较小、但模拟开关导通电阻(Radc)可能高达2.5K 欧姆。 如果 ADC 时钟速率为16MHz、请尝试使用8个采样时钟；如果 ADC 时钟速率为32MHz、则尝试使用16个采样时钟、以避免之前的采样影响采样保持电容器上的当前采样电压。

尊敬的 Bob：

 表值为 Nsh8/TSN (0x2)的奇怪 ADC @2MSPS、32MHz 采样时钟似乎可以为  与 ANIx 输入的大多数阻抗匹配产生更好的采样结果、硬件取平均值为2倍、而 Nsh16/TSN (0x4)则是如此。 采样保持(nsh)寄存   器中所有位的另一个奇怪异常应该具有相同的值、否则如果(TSN)值混合、可能会发生序列发生器死锁。

值得一提 的是、该海报选择使用 ADC1 SS0、根据经验、ADC0序列发生器在许多方面都已证明是100%可靠。