ATMega328 Externe AREF-Verbindung

Aus dem ATMega328-Datenblatt , Abschnitt 24.9.1:

Die internen Spannungsreferenzoptionen dürfen nicht verwendet werden, wenn eine externe Referenzspannung an den AREF-Pin angelegt wird.

Von den Arduino- Referenzseiten :

Alternativ können Sie die externe Referenzspannung über einen 5K-Widerstand an den AREF-Pin anschließen und so zwischen externen und internen Referenzspannungen umschalten. Beachten Sie, dass der Widerstand die Spannung ändert, die als Referenz verwendet wird, da sich am AREF-Pin ein interner 32K-Widerstand befindet. Die beiden wirken als Spannungsteiler, so dass beispielsweise 2,5 V, die über den Widerstand angelegt werden, 2,5 * 32 / (32 + 5) = ~ 2,2 V am AREF-Pin ergeben.

Das ATMega328-Datenblatt bestätigt die Referenz "Interner 32k-Widerstand" in Tabelle 29.16 ADC-Eigenschaften mit: Referenzeingangswiderstand = 32 kOhm.

Davon abgesehen scheinen sich die beiden obigen Aussagen etwas zu widersprechen. Ich habe eine Anwendung mit einigen Sensoren, die 0-5 V im vollen Maßstab ausgeben, und anderen, die 0-1,8 V im vollen Maßstab ausgeben. Die Anwendung würde von der erhöhten Auflösung des Umschaltens auf 1,8 V AREF beim Abtasten der 1,8 V-Sensoren und beim Umschalten auf die interne AVCC-Referenz für die 5 V-Sensoren profitieren.

Die Arduino-Referenzseiten schlagen vor, dass dies in Ordnung ist, wenn Sie über einen 5-kOhm-Vorwiderstand mit dem 1,8-V-AREF verbunden sind und den implizierten Spannungsteiler mit dem internen 32-kOhm-Widerstand berücksichtigen. Ist dies nur ein schlechter Ratschlag aus der Arduino-Referenz, oder ist es tatsächlich eine übliche Praxis, so etwas zu tun? Ist die Aussage von Atmel auf externe Spannungen beschränkt, die ohne externen Strombegrenzungswiderstand an AREF angelegt werden (und wenn ja, warum angesichts des internen Widerstands von 32k)?

Abgesehen davon könnte man natürlich ein ähnliches Ergebnis mit einem richtig konstruierten Operationsverstärker erzielen, um die 1,8-V-Signale auf 5 V zu skalieren, aber die zusätzliche Komplexität und die Teile scheinen verschwenderisch, wenn sie vom integrierten ADC genauso gut gehandhabt werden können unter Ausnutzung der änderbaren Spannungsreferenz. Wenn Sie sich davon überzeugen könnten, dass das erfasste Signal 1,1 V nicht überschreiten würde, könnten Sie auch die interne Spannungsreferenz nutzen. Auch hier erscheint es mir eleganter, den 1,8-V-Regler zu verwenden, mit dem ich meine Niederspannungssensoren versorge, um die Referenz einzustellen.

Ich sehe kein Problem beim Anlegen einer externen Spannung über einen 5-kOhm-Widerstand an den Arduino-Referenzeingang. Oder besser mit einem Widerstandsteiler, so dass Sie 5 V in Ihre gewünschte AREF-Spannung umwandeln und gleichzeitig einen Quellenwiderstand von ca. 5 kOhm aufweisen. Diese zweite Anforderung muss nicht genau sein. Dies dient nur dazu, den Strom zu begrenzen, der von AVCC über die externen Schaltkreise nach Masse fließt.

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

$\leqslant$

Zusammenfassend: Es wäre ein schlechter Rat, wenn etwas beschädigt werden könnte, aber 1 mA wird nichts beschädigen.