Почему ADC (аналого-цифровой преобразователь) в микроконтроллере STM32G473VE работает некорректно в дифференциальном режиме и выдаёт неожиданные результаты?

Question

Глеб

микроконтроллеры

Почему ADC (аналого-цифровой преобразователь) в микроконтроллере STM32G473VE работает некорректно в дифференциальном режиме и выдаёт неожиданные результаты?

Могли бы вы предоставить более детализированное описание проблемы с использованием дифференциального режима АЦП? Я настроил два АЦП таким образом, что первый измеряет два канала последовательно, в то время как второй работает в дифференциальном режиме. Во вход INP дифференциального АЦП подключен синусоидальный сигнал с размахом 2.5 В и смещением 0.5 В, а в INN — прямоугольный сигнал с амплитудой 1 В. Оба сигнала генерируются двухканальным генератором и также подаются на первый АЦП. В приложенном изображении красный график представляет измеряемый сигнал, синий — опорный сигнал, оба изображены корректно. Зеленый график демонстрирует выходной сигнал дифференциального АЦП, который должен отображать разность входных сигналов, однако он неправильно отражает амплитуду, хотя фаза совпадает. Не могу понять, это я неверно понимаю принцип работы дифференциального АЦП или проблема заключается в неправильной работе микроконтроллера STM?

5 декабря 2023 г. 16:12

Ответы на вопрос 1

Похожие вопросы

Answer 1

Дифференциальный режим работы АЦП позволяет измерять разность напряжений между двумя входами (INP и INN). Этот режим используется для повышения точности измерений, уменьшения влияния помех, а также для измерения сигналов с обеих сторон относительно общего уровня (земли).

То что вы описываете, может указывать на несколько возможных проблем:

1. Неправильная конфигурация АЦП:
- Убедитесь, что все настройки АЦП правильно сконфигурированы для дифференциального измерения, включая режим входов (Single-ended или Differential) и правильные каналы.
- Проверьте, в правильной ли последовательности производятся измерения и нет ли ошибок в установке временных интервалов для измерения.
- Проверьте, что произведена калибровка АЦП.

2. Проблемы с оборудованием:
- Удостоверьтесь, что аналоговые сигналы правильно подключены к соответствующим входам АЦП.
- Проверьте, нет ли проблем с целостностью сигнала (шумы, наводки, искажения из-за неправильного согласования импеданса и т.д.).

3. Ошибки в программном обеспечении:
- Проверьте, правильно ли обрабатываются полученные от АЦП значения. Например, учитывается ли разрядность преобразования и правильно ли расчитывается поправка на смещение.
- Убедитесь, что нет конфликта при чтении данных с разных АЦП, если они работают асинхронно.

4. Особенности работы дифференциального АЦП в STM32:
- Прочитайте документацию на АЦП микроконтроллера STM32G473VE, возможно, есть какие-то особенности работы в дифференциальном режиме, о которых нужно знать.

5. Ошибки в понимании работы дифференциального АЦП:
- АЦП измеряет разность напряжений между INP и INN. Если прямоугольный сигнал подключен к INN, а синусоидальный сигнал к INP, дифференциальный АЦП будет измерять сигнал, который является разностью между этими сигналами. Причем, важно учитывать смещение относительно общего уровня.
- Обратите внимание, что наличие смещения 0.5 В может привести к тому, что часть сигнала будет выходить за пределы допустимого диапазона напряжений для дифференциального измерения.

Если у вас продолжают возникать проблемы с дифференциальным АЦП, то полезно будет исследовать каждый шаг и каждый аспект измерения отдельно, чтобы точно локализовать источник ошибки.