Q: ?學(xué)生正在做電源題目，AD檢測(cè)電源輸出電壓時(shí)發(fā)現(xiàn)一系列問(wèn)題，請(qǐng)各位老師幫忙解答一下，謝謝啦。

一、4個(gè)疑問(wèn)

1.?MSP430F1611的AD是什么類(lèi)型的? (SAR型、開(kāi)關(guān)電容、Flash、雙積分型、etc)

2.?MSP430F1611分壓電阻接多少合適？(輸出直流電壓為10~20V)

3.AD輸入端接跟隨器誤差能降低一些，但效果不明顯，且用AD817做的更隨器，要高于1.1V才能更隨，有沒(méi)有一款運(yùn)放芯片，能在0.5V以上開(kāi)始跟隨呢？

4.有沒(méi)有什么方法不用分壓電阻測(cè)量高于AD基準(zhǔn)電壓的輸出電壓值?

二、AD采樣問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)

1.發(fā)現(xiàn)分壓電阻不是線性的

背景：分壓電阻300K、100K，接不同負(fù)載輸出具有壓降，負(fù)載變化，輸出電壓變化。

對(duì)應(yīng)不同電壓的分壓電阻測(cè)試曲線如下圖：

?

?

?

（橫坐標(biāo)為采樣點(diǎn)AD值，縱坐標(biāo)為實(shí)際輸出電壓）

經(jīng)測(cè)試分析，其實(shí)分壓電阻比值是不變的，而是不同電壓下，AD采樣不準(zhǔn)確，導(dǎo)致分壓電阻在不同電壓下不再線性。

AD直接測(cè)電壓是準(zhǔn)確的，而用分壓電阻測(cè)電壓卻不準(zhǔn)了，原因何在呢？

2. 分壓電阻取值

原來(lái)認(rèn)為：為了減小分壓電阻損耗，所以接越大越好。但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這是錯(cuò)誤的。

剛剛接了10M和1M的電子分壓，使用1611內(nèi)部AD采樣，發(fā)現(xiàn)采樣值極其不準(zhǔn)確。逐步分析后，考慮到是分壓電阻的問(wèn)題，上網(wǎng)查，果真如此。因不知F1611內(nèi)部AD是什么類(lèi)型，又不知應(yīng)該采用多大分壓電阻合適，所以上論壇請(qǐng)問(wèn)各位老師了。

A1:?

1.?MSP430F1611的AD是SAR型的；在對(duì)應(yīng)的User guide中有提到。

2. 關(guān)于分壓電阻的選取，建議參考：

(1). 之前大家的討論帖：

Q:?如何將幅值大于3.3v的信號(hào)（比如0-12v)送入msp430進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換？？？？用運(yùn)放嗎？還是電阻分壓？電阻分壓會(huì)不會(huì)導(dǎo)致采集結(jié)果不準(zhǔn)？電阻阻值和標(biāo)稱(chēng)值有點(diǎn)誤差所致。

A:?用衰減輸入信號(hào)的方法，就像萬(wàn)用表的原理，分檔測(cè)量，大電壓檔用精密電阻做衰減器，不過(guò)這樣會(huì)降低測(cè)量精度?；蛘咧苯佑每?a target="_blank">編程運(yùn)放，單片機(jī)多次采集測(cè)量，分析輸入電壓的范圍，自動(dòng)調(diào)整放大倍數(shù)，直至被測(cè)電壓輸入到A/D入口的電壓接近基準(zhǔn)源的最大值，這樣測(cè)量的精度是最高的，不分檔的全自動(dòng)萬(wàn)用表就是這樣工作的。

如果采用電阻分壓方式，標(biāo)稱(chēng)值和實(shí)際值存在一定誤差，可以選擇高精度的電阻，也可以增加調(diào)校來(lái)校準(zhǔn)其誤差。

在進(jìn)行電阻分壓的時(shí)候注意電阻值的大小，當(dāng)電阻值很大時(shí)到達(dá)M級(jí)時(shí)相當(dāng)于信號(hào)源的輸出阻抗很大，這時(shí)就要增大單片機(jī)的采樣保持的時(shí)間，使得AD測(cè)量準(zhǔn)確~

您好！在運(yùn)用MSP430F5529的ADC時(shí)同樣遇到了這樣的問(wèn)題，我的采樣電壓范圍0V~4.2V，想用精密電阻分壓，關(guān)于MSP430的ADC輸入阻抗這一參數(shù)不清楚，所以分壓電阻值不好確定，不知430的ADC輸入阻抗是多少？分壓電阻27K+100K是否合理？或給予推薦電阻值，謝謝?。ㄕ搲邢嚓P(guān)的兩個(gè)帖子查看過(guò)。）

(2): 此應(yīng)用手冊(cè)中的2.2.4 Resistor Divider，?這篇文章還是很推薦的。

A2:

1.?MSP430F1611?的ADC類(lèi)型為SAR，參見(jiàn)MSP430F1XX 用戶(hù)手冊(cè)；

2. ?輸入電阻太大會(huì)影響AD采樣，太小導(dǎo)致功耗較大，其ADC輸入端會(huì)存在一個(gè)阻抗，大約會(huì)在100歐姆，輸入阻抗可以選擇1M，考慮其輸入電壓范圍在10~20V,建議選擇150K + 750K分壓。 如果需要精度比較高，建議添加軟件校準(zhǔn)，分別輸入兩個(gè)固定電壓進(jìn)行軟件校準(zhǔn)。

3.如果用運(yùn)放，滿(mǎn)足你的要求可以選擇低offset，單極性供電，rail to rail 類(lèi)型的運(yùn)放，TI有很多這樣的產(chǎn)品，可根據(jù)自己的需求進(jìn)行選擇。

4.以12bitADC為例，其原理是將REF- -- REF+的電壓均分到0-4095的數(shù)字上，所以低于REF-的模擬量輸入轉(zhuǎn)換結(jié)果為0，高于REF+的模擬量輸入轉(zhuǎn)換結(jié)果為4095，這個(gè)說(shuō)明詳見(jiàn)ADC部分的user manual。

5.ADC采樣不準(zhǔn)的問(wèn)題，ADC內(nèi)部是有等效輸入電阻的，F(xiàn)1611的等效輸入電阻最大值才2Kohm，所以沒(méi)有跟隨器時(shí)，分壓過(guò)來(lái)的信號(hào)接入ADC后會(huì)有阻抗匹配的問(wèn)題，把ADC采樣的原理圖發(fā)上來(lái)大家?guī)湍惴治鲆幌隆?/p>

6.還有一個(gè)需要注意的問(wèn)題就是，ADC采樣保持時(shí)間的設(shè)定，ADC內(nèi)部S/H等效一個(gè)RC，如果外部電阻過(guò)大，充電時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，這也是引起電阻越大越不準(zhǔn)的一個(gè)原因，可以估算信號(hào)的變化速度設(shè)置合適的ADC采樣時(shí)間。