Отрицательное напряжение АЦП Arduino Due

Question

Отрицательное напряжение АЦП Arduino Due

analogread analog-sampling

Я пытаюсь измерить сигнал переменного тока на Arduino Due. Сигнал переменного тока никогда не превысит +-80 мВ в диапазоне частот 6–833 Гц. Ток незначительный.

Я считаю, что для защиты от этого существуют фиксирующие диоды, но не могу найти никаких таблиц данных для Due.

Я понимаю, что Due не может считывать отрицательное напряжение, но может ли отрицательное напряжение повредить АЦП или его точность?

@user1949366, 👍0

Обсуждение

Добавьте смещение постоянного тока к вашему сигналу. Сделайте его полностью положительным., @Majenko

или добавьте диод, чтобы отсечь отрицательную часть, @Juraj

Диод использовать нельзя, так как потеряю 0,7 В. Можно добавить смещение постоянного тока, но мне нужна высокая точность, и хотелось бы избежать дополнительных шумов., @user1949366

Вам нужен не технический паспорт Due, а технический паспорт микроконтроллера ATSAM3X8E для Due, который вы можете скачать здесь: https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATSAM3X8E, @per1234

1 ответ

Лучший ответ:

@*Majenko* · Accepted Answer · 2018-09-16 10:21-00:00

Лучшее, что вы можете сделать, — это просто добавить к сигналу смещение постоянного тока. Вместо 0 В ± 80 мВ установите значение 1,65 В ± 80 мВ. Все, что вам нужно, это конденсатор и два резистора:

schematic

Однако 80 мВ не будет иметь большого разрешения, если вы значительно не уменьшите опорное напряжение, и в этом случае вам придется уменьшить 3,3 до того же (или примерно такого же) опорного напряжения, которое вы используете.

Но, просто подав сигнал непосредственно в АЦП, вы получите положительный сигнал 80 мВ, с которым вы можете без проблем напрямую использовать меньшее опорное напряжение - в конце концов, в таблице данных указано:

Напряжение на входных контактах относительно земли (кроме VBUS)..............от-0,3 В до +4,0 В

Таким образом, вы можете обеспечить напряжение до -300 мВ на аналоговом входе, прежде чем это станет потенциальной проблемой.

Это потому, что все контакты ввода-вывода оснащены диодами защиты от электростатического разряда, которые выглядят следующим образом:

schematic

Эти диоды имеют прямое напряжение около 300 мВ, поэтому все, что ниже -300 мВ, приведет к тому, что нижний диод начнет проводить ток. Когда это произойдет, может протекать слишком большой ток, и диод рискует перегореть. Но вы можете добавить дополнительную защиту, просто добавив небольшой резистор (1 кОм) последовательно с выводом ввода-вывода, чтобы ограничить ток в случае, если напряжение опускается ниже -300 мВ, и защитить внутреннюю схему.