先放结论:
遇到新的芯片,首先找到引脚的最大工作电压,其次查找ADC部分的电压配置以及计算公式,再依据采样速率对分压电阻进行选型
一、基于国民技术的:N32WB031KEQ6-1芯片ADC
1、问题:在我们的通用规格书中的引脚说明部分,并没有提到ADC的输入电压范围;随意配置会导致ADC输入电压不符合芯片需求
图1、国民技术芯片引脚配置说明
只有在规格书的ADC特性部分才有比较模糊的描述有两个电压标准:1000mV 和 3600mV 电压,并没有详细描述哪些PIN的电压范围
图2、国民技术ADC特性部分
2、只有接下来只能找到供应商提供的第二个设计规格书:N32WB03X Series User Manual
图3、国民技术开发设计文档关于ADC描述
在这边提到PB10和PB9的ADC输入范围仅为0V~1V,所以在我们配置这两个引脚ADC的分压电阻时需要格外注意,分压需要将电压控制在1V以内。
而对于功耗控制要求较高的产品,推荐选择MΩ级别的电阻进行分压。
二、基于NORDIC的NRF52832的芯片ADC:
1、NRF52832芯片的引脚输入电压如下图所示:
图4、NRF52832芯片的引脚输入电压表
上图中也没有细说ADC引脚的电压是多少,只是说了引脚电压最大不能超过(VDD+0.3V)以及3.9V这两个电压;随后我到ADC介绍部分,里面提供了如下的计算公式:
图5、NRF52832芯片的ADC引脚输入电压计算公式
ADC内部工作框图如下图所示:
图6、NRF52832芯片的ADC工作框图
图7、NRF52832芯片ADC中的RESP部分原理
2、那这个Gain增益数值是多少呢,我们继续将规格书往下翻,可以找到下图从1/6~4有8个值,这就是咋们可控的数值 。
图8、NRF52832芯片ADC增益部分数值
这个时候有些人就又会有疑问了,
我选公式1然后VDD选3.6V增益选1/6是不是输入最高就能达到5.4V了呢?
这肯定不行的,规格书引脚部分都写了引脚电压最高不超过3.9V,你ADC输入5.4V不是为难人家芯片嘛;就像连接器有防呆,但也扛不住你硬插,大力出奇迹呀,对吧。
当然这个时候还有疑问,那我VDD是3.9V,那我ADC引脚输入电压是否也能达到3.9V呢?
按理说这个想法是可行的,虽然在37.10节提到了限制电压事件,但也没有明确说电压会钳位到多少V,网上很多说会钳位到3.6V的,没有实际实验数据辅佐,不可全信,还是以规格书为准,当然了,咋们肯定要做设计裕量的;大家自行分析设计。
3、最后是NRF52832这颗芯片ADC分压电阻和采样速率的关系
图9、NRF52832芯片ADC中分压电阻和采样速率的选择
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