ATMega328 Внешнее соединение AREF

Из таблицы данных ATMega328 , раздел 24.9.1:

Внутренние варианты опорного напряжения не может быть использован, если внешнее опорное напряжение прикладывается к AREF штифта.

Со справочных страниц Arduino :

Кроме того, вы можете подключить внешний источник опорного напряжения к AREF штифтом через резистор 5K, что позволяет переключаться между внешними и внутренними опорными напряжениями. Обратите внимание, что резистор изменит напряжение, которое используется в качестве эталона, потому что на выводе AREF имеется внутренний резистор 32 КБ. Эти два выступают в качестве делителя напряжения, поэтому, например, 2,5 В, приложенное через резистор, даст 2,5 * 32 / (32 + 5) = ~ 2,2 В на выводе AREF.

В ATmega328 листки подтверждает «внутренний резистор 32k» ссылка в таблице 29.16 АЦП характеристики с: Ссылка Входное сопротивление = 32 кОм.

При этом два приведенных выше заявления, похоже, противоречат друг другу. У меня есть приложение с некоторыми датчиками, выводящими 0-5 В полной шкалы, а другие выдают 0-1,8 В полной шкалы. Приложение получило бы выгоду от повышенного разрешения переключения на 1,8 В AREF при выборке датчиков 1,8 В и переключения на внутренний эталон AVCC для датчиков 5 В.

Справочные страницы Arduino показывают, что это нормально, если вы подключены к 1,8 В AREF через резистор серии 5 кОм и учитываете делитель подразумеваемого напряжения с внутренним сопротивлением 32 кОм. Это просто плохой совет из справочника Arduino, или это обычная практика, чтобы делать подобные вещи? Заявление Атмела ограничено внешним напряжением, приложенным к AREF без внешнего резистора ограничения тока (и если да, то почему, учитывая внутреннее сопротивление 32 кОм)?

Кроме того, очевидно, что можно добиться аналогичного результата с правильно сконструированным операционным усилителем для масштабирования сигналов 1,8 В до 5 В, но дополнительная сложность и детали кажутся расточительными, если с ним можно точно так же справиться и встроенным АЦП. воспользовавшись опорным напряжением переключающего состояния. Аналогичным образом, если вы сможете убедить себя, что измеренный сигнал не будет превышать 1,1 В, вы можете воспользоваться внутренним опорным напряжением. Опять же, мне кажется более элегантным использовать регулятор 1,8 В, которым я питаю свои низковольтные датчики, чтобы установить эталон.

Я не вижу проблем с подачей внешнего напряжения через резистор 5 кОм на эталонный вход Arduino. Или лучше с использованием резисторного делителя, чтобы вы превращали 5 В в желаемое напряжение AREF, в то же время демонстрируя сопротивление источника примерно 5 кОм. Это второе требование не должно быть точным. Это просто для ограничения тока, который будет течь от AVCC на землю через внешние цепи.

$V_{AREF} = 5·\frac{R2||32000}{R1+(R2||32000)} =$$R_{source} = R1||R2 \approx$

$\leqslant$

В итоге: было бы плохим советом, если что-то могло быть повреждено, но 1 мА ничего не повредит.

Отличное объяснение внутренней конфигурации PIN-кода Aref, а также той роли, которую играет этот контакт при использовании АЦП от Arduino.

Вот мои два цента. Я только что немного изменил схему, чтобы уточнить, что резистор 32 кОм является внутренним. Вдобавок ко всему, я включил альтернативную конфигурацию, чтобы сделать более безопасным использование внешнего Vref. Уравнения для R1 и R2 получены после ограничения тока через них на 1 мА. Наихудший сценарий (внутренний переключатель был случайно закрыт) был рассмотрен для получения формул для R1 и R2.

ура