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【经验分享】ADC 连续模式采样浮空引脚问题

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-23 19:01
前言' y8 k& ]7 c7 z( y: K
本篇讨论了一个由 ADC 连续模式下采样浮空引脚出现的问题,分析了其原因。. b; x2 c( g0 M9 |* F

- k1 ?7 O3 e! g7 \问题:
- H9 u) D6 p) H  R* r. p6 _- L某用户使用 F0 产品进行设计。在使用 ADC 采样时,发现当工作于连续模式时,即使外部信号为零时,依然采到一个数值,近似 1/2VDD(此处 Vref+和 VDD 接在一起)。2 n/ C% U# H, |# Z
相关部分原理图如下。
1 ]! N0 n( H8 a. t! b' a5 M  `
! i0 n- j! e6 o" U U{6J2D0M{1Z9GE%S_W{_N%1.png ! F' q1 i' {$ F" F* O8 f0 s% T

# @7 ]' |" i% i8 Y. G7 F分析:9 X3 o! @! L9 n* F% C5 U) X
分析上图,可知当跟随器输出为高时,D9 导通,IO 上处于固定的电平;当跟随器输出为 0 时,由于D9 的存在 IO 口实际处于 Floating 状态。此时,采样此通道上电压似乎应当是一个不确定的值才对。. z) U8 T% s. Y8 Y* }
在应用笔记 AN2834 中,有一个关于 ADC 的图:$ f$ g5 o$ M8 n9 v4 A7 A! z  r
- b; \2 ?' O$ k) M4 u  d
I`(2(9`~0{U_)7Z{JC`}OM0.png
' m- {9 S# i, y) X. n  N2 a+ p% K9 X- @- y1 Y4 Y* ?$ H
当处于连续模式时,开关 S1 会始终打开,它的两个内部寄生电容(图中红色部分)会被充电。这两个内部寄生电容的电荷继而会被转移到采样电容 Csh 上,从而使得采样数值并非为 0。此时采样得到的数值是没有意义的,因为并不能反应该引脚上真正的电压,而这个看似存在的电压也没有驱动能力。进一步分析,原理图中的 D9 可以去除。这样,当原先 D9 截止时,将使得该引脚处于浮空状态;而去除后,该引脚将会被拉到低,从而采样得到一个稳定的有意义的值。
% M5 E) n% A" }' E9 q/ B- k) N5 I: Y
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