ADC girişlerine bağlanan dirençler

ADC girişlerini, besleme voltajının üzerindeki voltajlardan yada negatif voltajlardan korumak amacıyla girişlere direnç takma ihtiyacı duyabiliriz.

Bu dirençlerin yapılan ölçümlere etkisi varmıdır?

ADC ünitesi pahalı bir birim olduğu için çip üreticileri, her bir analog girişin arkasına birer tane ADC modülü koymayıp bunun yerine, aşağıdaki blok şemada görüldüğü gibi multiplex ünitesi ve bunun arkasına da sample alıcı ve ADC devresi eklerler.

Hangi analog girişindeki voltaj ölçülecekse yazılımla bu kanal seçilir ve ardından ölçüm işlemi başlatılır.

Ölçüm işleminin ilk adımı, sample alma işlemidir. Bu işlem, yukarıdaki blokda ortada duran birim ile yapılır. Sample alma anahtarı, elektronik olarak, sabit bir zaman boyunca kapatılır, bu esnada mux tarafından seçilmiş analog girişteki voltaj, anahtarın kendi iç direnci üzerinden sample alıcıdaki kapasitörü doldurmaya başlar. Sample alma zamanı bittiğinde sample alma anahtarı açılır. Bu işlem ardından da asıl dönüşüm işlemi başlatılır.

Ölçüm bittiğinde, yazılımınız mux üzerinden bir başka analog girişi seçtiğinde aynı işlemler tekrardan yapılır. Ancak, analog girişlere direnç bağlandıysa şöyle bir sorun oluşur;

Belli bir voltaj değerine şarj olmuş kondansötör bir direnç üzerinden bir başka voltaj kaynağına bağlanırsa belli bir zaman dilimi sonunda kapasitörün ulaşacağı voltaj değerini, sadece bağlanan voltajın değeri değil, şarj devresindeki direnç ve kondansatörün başlangıçta sahip olduğu voltaj belirler.

Bu durumda, eğer birden fazla ADC kanalı peşpeşe okunacaksa, her bir giriş voltajı, ölçülecek diğer kanalları  etkiler.

Bu etki, ADC girişlerine bağlı dirençlerin değeri arttıkça daha da belirginleşir ve hataya neden olur. Bu hatayı azaltmak için;

  • ADC girişlerinde yüksek değerli dirençler kullanılmamalıdır.
  • ADC girişinde direnç yok fakat bağlı olduğu devrenin çıkış empedansı yüksekse, ADC girişine muhakkak tampon devre eklenmelidir.

Eğer bunların hiç birini yapamıyorsanız, bu durumda analog kanal geçişleri ardından digital filitre algoritmaları kullanacak olsanız dahi, bir çok kere boş okuma yapıp okunan değerleri doğrudan çöpe atmalı ya da kanal geçişleri ardından yeni ADC ölçümüne başlamadan önce bir süre beklemelisiniz.

Eğer analog girişlere uygulanan voltajlarlar, hızlı değişen sinyaller değilse, her bir girişle gnd arasına kapasitör bağlamak da işe yarayacaktır.

Bu yazı 3- Elektronik kategorisine gönderilmiş ve , , , , ile etiketlenmiş. Kalıcı bağlantıyı yer imlerinize ekleyin.