HOLTEK MCU 中使用SAR ADC 架构,在ADC 开启时,因对内部Sampling电容 进行平衡充电,可能会有小脉冲出现,影响A/D 转换值正确性,以下提供实际案例所 遇到的问题,并提供几种可行方案及可有效降低Sampling 突波影响。 以上图为例,使用进行温度量测电路,发现ADC 量测数值,有偏高的现象。 VDD =3.3V Fsys=910khz ADC clock=910khz 当要进行温度量测时PC2 输出High,再开启ADC 并进行采样与转换 测量到实际信号340mV 理论ADC值是422,而经过MCU转换后得到ADC值为442,换算为电压为356mV,误差16mV。
下面分析一下 ADC Sampling时的内部等效图:
Vcm为内部比较电压
一、当测量电压低于1/2VDD
当外部测量电压低于1/2VDD时,在ADCSampling 期间,S1 与S2 导通瞬间, 电流方向会由内部比较电压,透过 C1 流向外部,直到C1 饱和或Sampling 结束, 若外部没有滤波电容,且测量回路的阻抗较高时,则会量测到较高的上冲突波。
二、当测量电压高于1/2VDD
外部测量电压高于1/2VDD时,在ADCSampling 期间,S1 与S2 导通瞬间, 电流方向会由外部侦测电压,透过 C1 向流向内部比较电压,直到C1饱和或 Sampling 结束,若外部没有滤波电容,且侦测回路的阻抗较高时,则会量测到 下降突波。
将外部电路等效:
总结:有效降低波形突变,提高ADC精度 1,选择正确的ADC clock频率。 2,外加滤波电容,特别是回路阻抗较高的场合,建议值在0.01uF ~ 0.1uF。 3,采用多次采样方法,可降低突变波形。 编写AD 采样程序,在AD 采样开始前先执行一次、两次Reset AD 后,再开始 执行AD 采样下AN5 的波形及AD 值. START 从0 ->1 :Reset AD; START 从0 ->1 ->0:Start ADC
|