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[参考译文] MSP430FR2433:ADC 输入开关信号

Guru**** 2537290 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1106579/msp430fr2433-adc-input-switching-signal

器件型号:MSP430FR2433

请参阅随附的文档。  我们将使用 MSP430 ADC 读取电池的电压。  在 ADC 读取期间、P1.2 ADC 输入端出现一个开关波形、该波形似乎是由 MSP430生成的。  它应该是平坦的直流线路。  为什么在 ADC 读取期间出现该信号?  我们的 ADC 接口电路是否不正确?  这是否与 ADC 相关的寄存器设置有关?   

e2e.ti.com/.../MSP430-ADC-Schematic-_2600_-Waveform.docx

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    看起来 A2的输入阻抗非常高(>100kOhm)、这可能会导致这种现象。 (采样电容器将电子拉过秸秆。)

    您的采样/保持时间(SHT)设置为什么? 用户指南(SLAU445I)第21.2.5.3节(提示:舍入)中有一个估算值的公式。 作为一个快速实验、您可以尝试将 SHT"设置为非常高的值、看看它是否会发生任何变化。

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    你好、Chuck、  

    您是否尝试过 Bruce 的建议?

    您也可以共享您的 ADC Init 代码吗?

    此致、  

    Henok

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    您好、Bruce、

    感谢您的建议。  我们已经了解到、将100kohm 降低到0欧姆将开关峰值降低约50%。  我们增加了 SHT,但这并没有改变开关行为。  还有其他想法吗?

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    您仍在通过该220K 吸管吸管、采样率太高、以至于该33nF 电容器无法正常工作。 每次采样都可以省一点电、您需要留出时间通过该220K 电阻器进行充电。

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    您好、Henok、

    将100k Ω 降至0 Ω 会将开关峰值降低约50%。  我们增加了 SHT,但这并没有改变开关行为。  这是 ADC 初始化代码。  感谢您查看此内容。

          //*********

          //设置 ADC 以读取电池电压

          //*********

          ADCCTL0 |= ADCON | 0x0f00;            // ADCON

          ADCCTL0 |= ADCENC | ADCSC;

     

          ADCCTL0 &=~ADCENC;

          ADCCTL1 |= ADCSHP | ADCDIV_7;  // ADCCLK = MODOSC;采样计时器

     

          ADCCTL2 &=~ADCRES;                   //清除 ADCCTL 中的 ADCRES

          ADCCTL2 |= ADCRES;                    // 10位转换结果

          ADCMCTL0 |= ADCINCH_2;                 // A2 ADC 输入选择;Vref=AVCC

          ADCIE |= ADCIE0;                      //启用 ADC 转换完成中断

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    你好、Chuck、  

    看到输入由于该电阻器而减小、您的 RC 值看起来不正确。  

    Bruce 提到的用户指南中的第(21.1)部分包含一个您可以使用的公式、该公式将为您提供所需的输入。  

    我还会参考数据表以确保您处于限制范围内、请查看第5.11.8节。

    请告诉我您的发现。  

    此致、  

    Henok

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    数据表未考虑在输入端使用电容器的可能性、如此处所示。 (33nF)由于该电容器具有如此低的 ESR、采样时间将由 ADC 和多路复用器的内部电阻控制。 (~2K)另请注意、该指南指出、当多路复用器更改输入时、可能会出现开关瞬变、并且这些瞬变应该会在引起故障之前耗尽。 当然、假设使用运算放大器等低阻抗信号源。 而不是电容器。

    采样电容器基本上在每次转换时放电。 因此、每个样本都会从33nF 电容器中提取少量电荷、从而降低电压。 这在33nF 电容器有足够时间恢复的低采样率下非常有效。 这里的 RC 时间常数为6.6ms、这是返回到开始位置所需的63%所需的时间。 我不会超过100SPS。

    请注意、I/O 引脚上的泄漏电流会产生次级误差源。 它们通常足够小、因此不会成为200K 输入电阻的问题。 但不要忘记他们、因为有一天他们可能会这样做。

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    您好、Henok、

    看到您从指南中剪切的部分、确实是专注于该信息。  现在、降低100k 电阻器看起来并没有实际降低开关瞬态振幅。  没有任何 ADC 设置会极大地改变瞬态波形。  它仍然在那里。  请看我对 David 的答复。

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    已卸下33nF 电容器。  仍然存在瞬态信号。  更改了采样保持时间、瞬态信号仍然存在。  如果我们从 ADC 输入端移除所有外部电容器和电阻器、并将电源电压直接连接到 ADC 输入引脚、则会产生很多噪声、但不会出现瞬态信号。  因此、瞬态看起来确实是由 ADC 生成的。  在哪 种指南中、它说多路复用器可能会导致开关瞬变、在哪里?  请注意、ADC 读数是合理且准确的。  我开始认为、由于 MCU 内部的开关行为、我们将无法消除 ADC 转换期间的瞬变?  

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    只需添加: 我们有另一个设计、其中 ADC 的输入来自运算放大器/缓冲器。  该设计还会在转换期间在 ADC 输入端生成瞬态波形。

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    slau445 21.2.2 " ADC 使用电荷再分配方法。 当输入在内部切换时、切换操作可能会导致输入信号发生瞬变。 这些瞬变衰减并在导致错误转换之前稳定下来。"

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    David、  

    感谢大家分享、这一点很好。

    -Henok

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    感谢 David 和大家的投入。  瞬态行为是奇数的、但对于该 ADC 而言似乎是"正常的"行为。

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    卡盘、  

    作为参考、这里有一些较旧但类似的 E2E 帖子、您可以阅读这些帖子。

    ADC10输入信号上的瞬态- MSP 低功耗微控制器论坛- MSP 低功耗微控制器- TI E2E 支持论坛

    ADC10问题? - MSP 低功耗微控制器论坛- MSP 低功耗微控制器- TI E2E 支持论坛

    此致、  

    Henok