压降的来源:
当NMOS导通时,它的 Drain(漏极)和 Source(源极)之间不是一个理想的短路,而是存在一个很小的电阻,称为 导通电阻(Rds(on))。
您测量到的压降 V_ds = 583.3µV 和电流 I = 21µA,恰恰可以用欧姆定律来验证这个导通电阻:
Rds(on) = V_ds / I = 0.0005833V / 0.000021A ≈ 27.78 Ω
一个普通的信号NMOS(如2N7002, SSM3K123等)的导通电阻通常在 几欧姆到几十欧姆 之间。您仿真中MOSFET的这个27.78Ω的Rds(on)是一个非常合理且常见的值。
为什么可以忽略?
对分压比的影响极小:您的分压电路总电阻是 R1 + R2 = 100K + 100K = 200K。NMOS的导通电阻 Rds(on) ≈ 27.8Ω 是与这个200K电阻串联的。
实际的分压比变成了: V_adc = Vcc * (R2) / (R1 + R2 + Rds(on))
计算一下影响: 200000Ω vs 27.8Ω,27.8Ω只占整个回路电阻的 0.0139%。
带来的电压测量误差也是 0.0139%。
量化误差对比:单片机的ADC精度通常是有限的。例如,一个12位的ADC(4096个刻度)测量4.2V量程,其一个最小刻度(LSB) 的值大约是 4200mV / 4096 ≈ 1.025mV。
您由MOSFET压降引入的误差 0.583mV,还不到半个LSB(0.57个LSB)。这已经完全淹没在ADC的量化误差和本身的其他误差(如DNL、INL、噪声)中了,在软件算法(如多次采样平均)中很容易被消除。
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