ADC 分压采样电路原理与参数选型

前言

在单片机电压采集项目中,待测电源电压往往高于MCU ADC引脚耐压上限,无法直接接入芯片。分压采样电路通过电阻比例降压,把高压转换成ADC可识别的低压,搭配RC低通滤波消除高频噪声,是电池电压、母线采集最常用的基础电路。

  • 分压采样电路

概念:分压采样电路是高精度分压采样+低通滤波电路。

作用:将电源按照比例降压,转化为MCU的ADC刻采集的电压。同时滤除噪声,以提升采样稳定性。

  • 电路分析

具体的电压分压采样电路如图所示,为方便观看和理解每个元器件所起的作用也都在图中标示出来。

分压公式:VADC=VCC*R2/(R1+R2)

  • 滤波电路

电容具备“隔直通交”特性,直流分压信号无法通过电容,稳定保留在ADC引脚,共单片机采集;高频交流噪声,干扰信号可以通过C1快速泄放到GND,不会进入ADC引脚造成采样跳变。

滤波快慢由时间常数决定:T=R*C

由公式可以看出,C1越大,滤波效果越强,但电压变化响应速度变慢;

C1越小,采样响应快,但滤噪能力弱。一般C1选用10nF~1uF陶瓷电容。