为什么MCU在ADC采样时IO口有毛刺？

只看该作者 · 2024-5-2 18:20

直接采样输出的值往往有不小的跳变，这时候需要对其数据做一些数字滤波处理。

只看该作者 · 2024-5-2 19:52

不稳定的电源供应可能会在ADC转换时引起IO口上的电压波动。确保为MCU和ADC提供干净稳定的电源是减少毛刺的重要措施。

只看该作者 · 2024-5-2 20:38

MCU在ADC采样时IO口出现毛刺的原因，主要源于ADC采样过程中的信号变化。当ADC进行采样时，外部信号会通过开关经过采样电阻对采样电容进行充电或放电，导致外部电压经历瞬间的变化。这个变化过程与内部电压的变化相对应，而IO口上观察到的毛刺，实际上就是这种充电或放电过程产生的电压波动。

1万 · 2024-5-2 22:24

为了减少或消除这些毛刺对测量结果的影响，可以采取一些措施，比如在ADC的引脚添加一个电容来进行滤波，以此消除噪声。

只看该作者 · 2024-5-4 08:40

因为ADC输入管脚上有个采样电容

只看该作者 · 2024-5-4 12:20

优化采样电路设计，如增加滤波电容，减少毛刺对信号的影响。

只看该作者 · 2024-5-4 13:19

采样电容上的电压与外部信号的电压差在量化误差范围一列。

1万 · 2024-5-4 14:21

MCU的ADC内部采样电路可以等效为一个开关、采样电阻和采样电容的组合，当开关闭合时，外部的信号会通过开关经过采样电阻对采样电容进行充电或放电。这个过程会引起外部电压的瞬间变化，从而在IO口处产生毛刺。

只看该作者 · 2024-5-4 15:51

将那些需要持续翻转的数字I/O在物理位置上远离ADC采样通道。

只看该作者 · 2024-5-5 18:29

因为ADC引脚上有个采样保持电容，会进行充放电操作，所以看来有毛刺。

只看该作者 · 2024-5-6 10:11

ADC的触发方式和采样频率也可能影响毛刺的产生。如果触发方式不当或者采样频率设置得过高，可能会在IO口观察到与ADC触发频率相同的毛刺。

只看该作者 · 2024-5-6 13:16

如果输入阻抗过大，且未被及时修正时，输入阻抗过大通道的采样结果会受前一个采样通道信号的影响。

只看该作者 · 2024-5-6 17:05

变相提高采样时间来使得采样电容充电到正确电位。

1万 · 2024-5-6 17:32

这个毛刺，可以从软件上避开吗？

只看该作者 · 2024-5-6 20:45

在软件中增加滤波算法，如移动平均滤波，以减少毛刺对采样结果的影响。

只看该作者 · 2024-5-7 01:11

直接采样输出值往往具有较小的跳变，因此有必要对其数据进行数字滤波处理。

1万 · 2024-5-7 08:11

软件ADC主要配置不合理，可能会导致采样结果出现毛刺。

只看该作者 · 2024-5-7 11:41

如果 ADC 的转换速度较慢，它可能无法及时完成采样，尤其是在高频率信号的场合。此时，ADC 可能无法准确捕捉到信号的峰值，导致采样值附近出现毛刺。

只看该作者 · 2024-5-7 14:50

建议在靠近MCU的VCC和GND处加上电容，以稳定电源电压。如果电源和地线不稳定，也可能会在IO口产生毛刺。

只看该作者 · 2024-5-7 18:38

尽管这些毛刺可能是由于ADC采样电路的正常工作产生的，但在某些情况下，它们可能对ADC的测量结果产生影响，特别是当ADC用于精确测量微弱信号时。