STM32F0 休眠模式下 ADC取樣失效

2021-10-01 12:33:00 字數 1293 閱讀 4177

筆者最近在作某汽車上的智慧型方向盤按鍵專案,系統要求待機電流小於100ua,同時能檢測系統輸入電壓狀態,做到能自檢欠壓和過壓,並通過lin傳送給中控。

故筆者在對輸入電壓加了乙個分壓電路來檢測,現在客戶測試發現過壓和欠壓的判斷閾值與要求不符合,筆者在實際測試過程中也確實發現了問題,但未燒錄過程式的板子卻不會出現這種情況。實際電路如下圖

比如,假設vcc輸入電壓為8v,那麼理論值就是0.56v(電路前端有乙個整流二極體,故實際輸入電壓又0.7v壓降),但測試燒錄過程式的板子的tp6點卻發現測量值只有0.36v。這個問題困擾了筆者一天,筆者測試了多塊不同的板子,才勉強得出燒錄和未燒錄過程式的區別。後來筆者想到曾經有個大神跟我普及過輸入阻抗匹配的問題,突然靈感一現,查詢了晶元手冊,才茅塞頓開。

查詢晶元手冊,可知晶元adc引腳內部拓撲結構如下圖二所示:

圖二 晶元adc拓撲結構

圖三 充電時間公式

其中, rain:外部輸入阻抗,最大50kω;

radc:取樣開關電阻,最大值為1kω;

cadc:內部取樣和保持電容,最大值為8pf.

由上可以分析:

當電流流經rain會產生乙個壓降,經過radc後會對cadc充電。根據圖三公式可以得出cadc的充電時間由 rain和radc控制,可近似的看成 tc = (radc + rain) × cadc。如果時間過短,adc轉換的數值會小於實際值。

當阻抗大於ic裡adc允許的最大阻抗。電路工作時,一路電流經過r40到r42到地,還有一路經過r40流入mcu的ad介面;因為當系統休眠時,晶元供電斷開,晶元i/o口呈現懸空狀態,i/o可能會存在一定的到地的漏電流

。故可等效的看成是乙個電阻rl與r42併聯到地,因此檢測點的電壓會存在誤差。

那知道了問題該怎麼去規避這種問題呢,筆者給出以下兩種方案

2. r42接地腳由mcu控制,這樣就可以實現對取樣的控制,具體電路可參考下圖

其中,可根據實際應用場景選擇是否需要隔離,另外mos管的過流能力也是根據實際情況選擇。

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