关于单片机读取外部电压ADC阻抗匹配的问题

最新推荐文章于 2025-09-11 13:21:32 发布

原创最新推荐文章于 2025-09-11 13:21:32 发布 · 2.5k 阅读

16 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#单片机 #junit #url #数据分析 #go

在单片机系统中，3.3V基准电压下，若外部信号超过AD转换范围，电阻分压是常用方法。但需注意阻抗匹配问题，SMT32的模数输入阻抗约10K，可能导致电压读取误差。为解决此问题，可以使用电压跟随器进行阻抗匹配，其高输入阻抗和低输出阻抗能有效减小误差。此外，ADC芯片的选择也至关重要，不同类型的ADC输入阻抗不同，如Sigma-Delta型精度较高，但设计时需额外关注其特性。

单片机的基准电压一般为3.3V，如果外部信号超过了AD测量范围，采用电阻分压是最为简单的一种方法，然而很多时候你会在阻抗匹配的问题上“踩坑”。比如，SMT32的模数输入阻抗约为10K，如果外接的分压电阻无法远小于该阻值，则会因为信号源输出阻抗较大，AD的输入阻抗较小，从而输入阻抗对信号源信号的电压造成分压，最终导致电压读取误差较大。这样的情况会导致你测量电压的时候，发现有些电压点好像测的挺准，而有些电压点测量的偏差却又很大。

考虑阻抗匹配的问题，对于使用单片机读取外部信号电压，外接分压电阻必须选用较小的电阻，但在对功耗有要求的情况下，你不得不选用大阻值的电压分压后，这时候则需要使用电压跟随器进行阻抗匹配（电压跟随器输入阻抗可达到几兆欧姆，输出阻抗为几欧姆甚至更小）。如果信号源的输出阻抗较大，可采用电压跟随器匹配后再接电阻分压。

当然，你也可以选择外置的ADC芯片，但是在选型时，要留意其类型（SAR型、开关电容型、FLASH型、双积分型、Sigma-Delta型），不同类型的ADC芯片输入阻抗不同。常见的Sigma-Delta型是目前精度最高的ADC类型，也属于开关电容型输入，其所需要注意的问题相对比较多——