MCU健壮性设计之模拟输入的特殊特性

影响转换精度的因素

3个因素-源电阻、源电容和注入电流-对a/n转换器的精度有影响

üRs sourceresistorRs源电阻:

通过源电阻的泄漏电流，在变换器输入端引入电压降。其影响仍然是有限的(大约1kOhm)，但是必须确保测量的电压源的外部阻抗(传感器或输入网络的Rseries)不会影响测量。

ü CIO源电容:

在通过变频器的输入电压的过程中，内部采样电容CSH的电荷引入了电阻的电压下降和CIO的低值。通过放置一个高值的外部电容器来降低其影响

大多数情况下，Cext是1000 x CIO。

ü注入电流

ü在输入端上放置一个一阶过滤器，建议使用，一个小于10Kohms的电阻(5V输入电压)，如果设计允许，一个值为1 nF的电容器。

ü尽量避免设计中注入的电流。一些端口(通常是像开沟一样的端口)在内部没有保护二极管，也不能承受注入电流。

ü如果有注入电流的可用性，根据规范限制它们的值

从设计或内部结构中发出的其他因素对a/n转换器准确度的准确性有影响。

采样保持不可用时:

更罕见的是，一些数据转换器不封装含样本和保存功能。输入信号在数据转换过程中可能会发生变化，在这种情况下，结果是不能被时间戳的。这可能导致系统不稳定。

采样抖动:

在采样周期的抖动也可以引入系统不稳定性

输入通道间的交叉窜扰:

数字和模拟信号通过彼此的相互靠近可以通过交叉交谈产生噪音。

走线布局建议

配置寄存器:

在配置寄存器中写入时，可能会损坏正在进行的转换。

转换器上电:

当转换器启动时，可以在稳定时间后进行数据采集。这可以是系统的，也可以是根据特定的操作模式。

是否考虑到a/d功能上电或热身的作用?

提高转换器整体效率的其他技巧

两倍的数据采集:

通过两次的采集，采样和保持的预充效应可以减少。采集模式可以在多种情况下进行，在这种情况下，最新的采集将被考虑在内

减少串扰:

在进行另一笔采集之前，先将采样中的电容器放电，然后在另一个与地面相连的通道上进行控制，从而减少与前一笔采集的串扰

一些测试来检查软件实现

测量采样的时间:

通过去除输入电容或增加线路电阻值，我们可以观察到采样的故障。这允许测量数据采集系统的采样周期，并通过检查DIML实现的方式来度量。