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关于430_AD采样不准确问题

Other Parts Discussed in Thread: MSP430F1611

学生正在做电源题目,AD检测电源输出电压时发现一系列问题,请各位老师帮忙解答一下,谢谢啦。

一、4个疑问

1. MSP430F1611的AD是什么类型的? (SAR型、开关电容、Flash、双积分型、etc)

2. MSP430F1611分压电阻接多少合适?(输出直流电压为10到20伏)

3.AD输入端接跟随器误差能降低一些,但效果不明显,且用AD817做的更随器,要高于1.1V才能更随,有没有一款运放芯片,能在0.5V以上开始跟随呢?

4.有没有什么方法不用分压电阻测量高于AD基准电压的输出电压值?

二、AD采样问题的发现

1.发现分压电阻不是线性的

背景:分压电阻300K、100K,接不同负载输出具有压降,负载变化,输出电压变化。

对应不同电压的分压电阻测试曲线如下图:

  

(横坐标为采样点AD值,纵坐标为实际输出电压)

经测试分析,其实分压电阻比值是不变的,而是不同电压下,AD采样不准确,导致分压电阻在不同电压下不再线性。

AD直接测电压是准确的,而用分压电阻测电压却不准了,原因何在呢?

2. 分压电阻取值

原来认为:为了减小分压电阻损耗,所以接越大越好。但现在发现这是错误的。

刚刚接了10M和1M的电子分压,使用1611内部AD采样,发现采样值极其不准确。逐步分析后,考虑到是分压电阻的问题,上网查,果真如此。因不知F1611内部AD是什么类型,又不知应该采用多大分压电阻合适,所以上论坛请问各位老师了。

最后,感谢TI给予我们大学生的帮助与支持!

Sincerely

Jackie Zhang

Student From Tianjin

  • Jackie Zhang1,

    具体建议如下:

    1. MSP430F1611的AD是SAR型的;在对应的User guide中有提到。

    2. 关于分压电阻的选取,建议参考:

        A. 之前大家的讨论帖: http://www.deyisupport.com/question_answer/microcontrollers/msp430/f/55/p/25431/85038.aspx

        B: 此应用手册中的2.2.4 Resistor Divider, http://www.ti.com/lit/an/slaa046/slaa046.pdf--这篇文章还是很推荐的。

    希望对你有帮助!O(∩_∩)O~

  • Hi Jackie,

    1. MSP430F1611 的ADC类型为SAR,参见MSP430F1XX 用户手册;

    2.  输入电阻太大会影响AD采样,太小导致功耗较大,其ADC输入端会存在一个阻抗,大约会在100欧姆,输入阻抗可以选择1M,考虑其输入电压范围在10~20V,建议选择150K + 750K分压。 如果需要精度比较高,建议添加软件校准,分别输入两个固定电压进行软件校准。

    希望能帮到您。

  • Jackie,

    你好!

    3.如果用运放,满足你的要求可以选择低offset,单极性供电,rail to rail 类型的运放,TI有很多这样的产品,可根据自己的需求进行选择。

    4.以12bitADC为例,其原理是将REF- -- REF+的电压均分到0-4095的数字上,所以低于REF-的模拟量输入转换结果为0,高于REF+的模拟量输入转换结果为4095,这个说明详见ADC部分的user manual。

    5.ADC采样不准的问题,ADC内部是有等效输入电阻的,F1611的等效输入电阻最大值才2Kohm,所以没有跟随器时,分压过来的信号接入ADC后会有阻抗匹配的问题,把ADC采样的原理图发上来大家帮你分析一下。

    6.还有一个需要注意的问题就是,ADC采样保持时间的设定,ADC内部S/H等效一个RC,如果外部电阻过大,充电时间会延长,这也是引起电阻越大越不准的一个原因,可以估算信号的变化速度设置合适的ADC采样时间。

    希望能够对你有帮助

    Regards,

    Hardy

  • 感谢各位老师的解答,目前采用方法是选用合适分压电阻,然后软件校准。

    没有接跟随,滤波