單片機(jī)的基準(zhǔn)電壓一般為 3.3V,如果外部信號超過了 AD 測量范圍,采用電阻分壓是最為簡單的一種方法,然而很多時候你會在阻抗匹配的問題上“踩坑”。比如,SMT32 的模數(shù)輸入阻抗約為 10K,如果外接的分壓電阻無法遠(yuǎn)小于該阻值,則會因為信號源輸出阻抗較大,AD 的輸入阻抗較小,從而輸入阻抗對信號源信號的電壓造成分壓,最終導(dǎo)致電壓讀取誤差較大。這樣的情況會導(dǎo)致你測量電壓的時候,發(fā)現(xiàn)有些電壓點好像測的挺準(zhǔn),而有些電壓點測量的偏差卻又很大。
考慮阻抗匹配的問題,對于使用單片機(jī)讀取外部信號電壓,外接分壓電阻必須選用較小的電阻,但在對功耗有要求的情況下,你不得不選用大阻值的電壓分壓后,這時候則需要使用電壓跟隨器進(jìn)行阻抗匹配(電壓跟隨器輸入阻抗可達(dá)到幾兆歐姆,輸出阻抗為幾歐姆甚至更?。?。如果信號源的輸出阻抗較大,可采用電壓跟隨器匹配后再接電阻分壓。
當(dāng)然,你也可以選擇外置的 ADC 芯片,但是在選型時,要留意其類型(SAR 型、開關(guān)電容型、FLASH 型、雙積分型、Sigma-Delta 型),不同類型的 ADC 芯片輸入阻抗不同。常見的 Sigma-Delta 型是目前精度最高的 ADC 類型,也屬于開關(guān)電容型輸入,其所需要注意的問題相對比較多——