[文档下载] 读取外部电压ADC阻抗匹配

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 楼主| jtracy3 发表于 2025-5-13 07:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
单片机的基准电压一般为3.3V,如果外部信号超过了AD测量范围,采用电阻分压是最为简单的一种方法,然而很多时候你会在阻抗匹配的问题上“踩坑”。比如,SMT32的模数输入阻抗约为10K,如果外接的分压电阻无法远小于该阻值,则会因为信号源输出阻抗较大,AD的输入阻抗较小,从而输入阻抗对信号源信号的电压造成分压,最终导致电压读取误差较大。这样的情况会导致你测量电压的时候,发现有些电压点好像测的挺准,而有些电压点测量的偏差却又很大。


考虑阻抗匹配的问题,对于使用单片机读取外部信号电压,外接分压电阻必须选用较小的电阻,但在对功耗有要求的情况下,你不得不选用大阻值的电压分压后,这时候则需要使用电压跟随器进行阻抗匹配(电压跟随器输入阻抗可达到几兆欧姆,输出阻抗为几欧姆甚至更小)。如果信号源的输出阻抗较大,可采用电压跟随器匹配后再接电阻分压。

当然,你也可以选择外置的ADC芯片,但是在选型时,要留意其类型(SAR型、开关电容型、FLASH型、双积分型、Sigma-Delta型),不同类型的ADC芯片输入阻抗不同。常见的Sigma-Delta型是目前精度最高的ADC类型,也属于开关电容型输入,其所需要注意的问题相对比较多——
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robertesth 发表于 2025-5-21 16:19 | 显示全部楼层
信号源的输出阻抗应与ADC的输入阻抗相匹配
tabmone 发表于 2025-5-21 17:38 | 显示全部楼层
适当增加采样时间、降低ADC输入阻抗、采用差分输入模式、使用外部滤波器、调整通道顺序等
暖心小太阳 发表于 2025-5-22 08:03 | 显示全部楼层
确实,阻抗匹配在ADC读取外部电压时非常重要。使用电压跟随器可以有效地解决阻抗不匹配的问题,保持信号的完整性。
sanfuzi 发表于 2025-5-23 11:05 | 显示全部楼层
输入阻抗较低,需要低阻抗信号源。
sdlls 发表于 2025-5-23 12:21 | 显示全部楼层
优化滤波器与布局设计              
linfelix 发表于 2025-5-23 14:41 | 显示全部楼层
模数输入阻抗约为10KΩ。如果外部信号源的输出阻抗较大,会导致电压读取误差。
macpherson 发表于 2025-5-23 15:22 | 显示全部楼层
在多通道ADC中,通道间的串扰可能会影响采样精度
febgxu 发表于 2025-5-23 15:52 | 显示全部楼层
在参考电压管脚上加去耦电容,以滤除电源噪声
1988020566 发表于 2025-5-23 16:59 | 显示全部楼层
多数ADC输入端呈高阻抗              
saservice 发表于 2025-5-23 18:33 | 显示全部楼层
在对功耗有要求的情况下,可能需要使用电压跟随器进行阻抗匹配
adolphcocker 发表于 2025-5-23 19:36 | 显示全部楼层
ADC的参考电压稳定,避免因参考电压波动导致的测量误差
plsbackup 发表于 2025-5-23 19:48 | 显示全部楼层
对于开关电容型ADC,可以在输入端并联一个大电容,以减小采样过程中的电压下降。
benjaminka 发表于 2025-5-23 20:01 | 显示全部楼层
在布局布线时,注意模拟部分和数字部分的隔离,以减少噪声干扰
burgessmaggie 发表于 2025-5-23 20:20 | 显示全部楼层
电压跟随器具有高输入阻抗和低输出阻抗,可以作为阻抗匹配的缓冲器
robincotton 发表于 2025-5-23 20:37 | 显示全部楼层
当需要使用大阻值的分压电阻以降低功耗时,可以使用电压跟随器进行阻抗匹配。
bestwell 发表于 2025-5-23 20:48 | 显示全部楼层
PCB布线应缩短信号路径,避免高频干扰
belindagraham 发表于 2025-5-23 21:14 | 显示全部楼层
电压跟随器(如运算放大器)可以有效地解决阻抗匹配问题。
qiufengsd 发表于 2025-5-23 21:26 | 显示全部楼层
一些ADC内部集成了缓冲器,可以提供高输入阻抗,简化外部设计。
sdCAD 发表于 2025-5-23 21:43 | 显示全部楼层
多个ADC通道共用同一信号源时,需确保各通道阻抗匹配一致,避免增益误差。
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