Мелкие вопросы по МК и ПЛИС.

[Vlad7172]

Задача - измерять аналоговое значение и выводить его на светодиоды. Светодиодов будет порядка 20 штук. Каждый потребляет ~ 5 мА. Т. е. если включатся одновременно все 20 светодиодов, то ток будет 100 мА.

Конечно же, при увеличении тока потребления на 100 мА напряжение не просядет на 1 Вольт, но хотя бы на 50 мВольт, как я предполагаю, просядет (пусть даже на 5 мВ). И если запитывать и аналоговую и цифровую части от одного источника питания, то точность измерения упадет.


Да, у отладчика есть выход +5 Вольт. Так же как и 3,3 Вольта.

И соответственно вопрос, если подключить одновременно и внешний источник питания и питание от отладчика +5 В (по факту получается что запитываться будет от USB порта ноутбука), то не пополхеет ли ноутбуку или микроконтроллеру?

Или необходимо ставить какие-то дополнительные элементы (типа диода)?


И еще, как лучше показывать картинку на форуме? Полностью или выдавать ссылку?
http://img.radiokot.ru/files/133130/thu ... 1lukzk.jpg
Или так?

[КРАМ]

Двадцать светодиодов и 12 разрядов АЦП?
Вы вообще о какой точности тут говорили, если у Вас РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ измерителя в 200 раз ниже разрешающей способности АЦП?
ЗЫ. Если мне не изменяет память (не часто я обращаюсь к франко-итальянским творениям), то по 1 пину оригинального СТлинка стоит измеритель напряжения. Он свое не выдаст, если увидит собственное питание таргета.

[Vlad7172]

А почему Вы решили, что у меня эти 20 светодиодов будут напрямую (линейно) индицировать напряжение на входе АЦП?

В реальности будет даже больше 20 светодиодов. Со схемой еще полностью не определился. Вообще планирую подключить ЖК индикатор, для вывода информации. Светодиоды так же будут использоваться для других целей.

Вопрос еще остался открытым. Можно ли соединять внешнее питание и питание от USB напрямую? Или необходимо устанавливать дополнительно диоды (или еще, каким либо образом согласовывать схему питания)?

[Psych]

И соответственно вопрос, если подключить одновременно и внешний источник питания и питание от отладчика +5 В (по факту получается что запитываться будет от USB порта ноутбука), то не пополхеет ли ноутбуку или микроконтроллеру?

Не поплохеет. Частенько так делаю...еще никто не помер при отладке))

Или необходимо ставить какие-то дополнительные элементы (типа диода)?

Необязательно. Диод от отладчика можно оставить на случай если внешнее питание скаканет волшебным образом.

Если светики подключены напрямую к МК, то учитывайте общее потребление контроллера.

[КРАМ]

[uquote="Vlad7172",url="/forum/viewtopic.php?p=3541029#p3541029"]В реальности будет даже больше[/uquote]
В ревльночти АЦП по любому будет шуметь.
То есть потребуется либо КИХ, либо БИХ фильтр.
И все эти затеи с отдельным ЛДО будут напрасны.

[Vlad7172]

Использую отдельный стабилизатор питания аналоговых цепей микроконтроллера, хотя бы чуть-чуть уменьшу помехи. А программный фильтр, наверняка тоже будет (по программному фильтру это уже другой вопрос - пока его не обсуждаю).

[КРАМ]

Вы не слышите. Стабилизатор - это СОВСЕМ не про помехи. Ну то есть абсолютно. Скорее он их добавит.

[Vlad7172]

Т. е. Вы хотите сказать, что если микроконтроллер подключит нагрузку 100 мА по цепи 3,3 В, то в реале напряжение не просядет? Или оно будет неизменным и ровно таким же как и было до подключения нагрузки, т. е. останется равным 3,3 Вольта? Или же напряжение хотя бы немного, но просядет? Просядет хотя бы до 3,295 Вольт? Я предполагаю, что в реальности напряжение просядет больше.

Тогда подскажите, пожалуйста, почему не следует запитывать аналоговую цепь микроконтроллера через дополнительный стабилизатор напряжения? Да, в каких-то случаях LDO самовозбуждаются. Но если предположим что LDO работает нормально без возбуда, то почему для работы АЦП микроконтроллера будет хуже, если запитать его аналоговую цепь от отдельного источника питания, чем если запитывать и аналоговую и цифровые цепи микроконтроллера от одного источника (соединив аналоговую цепь с дискретной через дроссель)?

[КРАМ]

Т. е. Вы хотите сказать, что если микроконтроллер подключит нагрузку 100 мА по цепи 3,3 В, то в реале напряжение не просядет?

Конечно просядет. И даже скажу насколько. Примерно на 60 мВ. Только никто не питает светодиоды от контроллера. Во первых, патамушта порты не потянут в сумме такой ток. Во вторых, кроме стабилизатора есть еще общий провод, на котором возникает падение между стабилизатором и МК.
Впрочем, даже в случае общего питания легко на время преобразования отключать все светодиоды.
Но дело не в этом. Вы в курсе, что ТОЧНОСТЬ номинального значения выбранного Вами стабилизатора составляет плюс-минус 100 мВ? С этим Вы что будете делать? И причем тут аналоговое питание, если требования по точности относятся к ОПОРНОМУ НАПРЯЖЕНИЮ АЦП. Поставьте на вход опоры референсный источник, можно даже обычный копеечный TL431 с подстройкой номинального напряжения и будет Вам щщщастье...
Причем референсный источник нужно ТОПОЛОГИЧЕСКИ включать прямо между ног плюса и минуса опоры, а не абы где. И земли разделять с их соединением у ноги минуса опоры. А люфт аналогового питания (без учета опоры) никак на точность не повлияет.
Дроссель на аналоговое питание нужен для подавления ПОМЕХ (шумов), а не нестабильности напряжения. Этот фильтр должен подавить шумы приведенные ко входу АЦП (с учетом влияния шумов по питанию на вход) до младшего разряда АЦП выше частоты квантования входного сигнала. Потому что Вы ничего там в цифре не отфильтруете. Цифровая фильтрация возможна лишь до частоты квантования. Это, кстати, касается и самого измеряемого сигала.

[Vlad7172]

О том, что бы подключить точное стабилизированное напряжение на опорный вход я, конечно же, думал. Но в используемом микроконтроллере STM32F103C8T6 (48 выводов) нет отдельного входа опорного напряжения.

Да, я знаю, что точность у стабилизатора напряжения HT7333 +/- 100 мВ. Что с этим делать я не знаю. Все же лучше запитать аналоговые и дискретные цепи раздельно, чем питать их от одного источника питания.

Я тоже думал, использовать в качестве источника питания аналоговой части микроконтроллера микросхему TL431. Но для этого потребуются точные резисторы. А я не смогу их найти (ну может какие-нибудь найду, но не типа 10,123 Ома).

И еще хочу подключить к разрабатываемому устройству GSM модуль SIM800L. А питание у модуля SIM800L от 3,4 до 4,5 Вольт (рекомендуемое 4 Вольта). Соответственно поэтому и выбраны стабилизаторы HT7333.

Так как сотовый модуль SIM800L в пике может потреблять до 2-х ампер, а разъем USB может выдать ток только 0,5 Ампер, то для конечной отладки необходимо перемычку JP1 отсоединять и продолжать отладку при запитке GSM-контроллера от внешнего источника питания. Диод VD1 предназначен для защиты отладчика, ноутбука или компьютера с которого производится заливка/отладка программы, в случае если по каким либо причинам (в реальности могут быть различные ситуации) напряжение на отлаживаемой схеме превысит 5 Вольт.

Пока что черновая схема у меня получается следующей:

Буду признателен за конструктивную критику.

[Starichok51]

я знаю, что точность у стабилизатора напряжения HT7333 +/- 100 мВ.

Я тоже думал, использовать в качестве источника питания аналоговой части микроконтроллера микросхему TL431. Но для этого потребуются точные резисторы.

и в первом и во втором случае точность напряжения опоры совершенно по фигу. будет там 3,2В или 3,4В - не имеет значения, в программе (в прошивке) должна быть калибровка измерителя.
на самом деле, нужна долговременная стабильность опоры, а не ее точность...

[КРАМ]

[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=3541367#p3541367"]должна быть[/uquote]
Относительно ЧЕГО?

[Starichok51]

а то ты этого не знаешь?
тогда скажу - относительно образцового измерителя.
если измеряем напряжение, то должен быть напряжометр с достаточной точностью, чтобы мог служить образцовым...

[КРАМ]

[uquote="Starichok51",url="/forum/viewtopic.php?p=3541383#p3541383"]чтобы мог служить...[/uquote]
В контексте СТМов калибровкой называется внутренняя процедура балансировки конденсаторов АЦП.
А что касается номинальной калибровки, то тут есть много вариантов. Особенно если учесть, что автор вопроса, скорее всего, не имеет вольтметра необходимой точности. И тут что нибудь типа REF50xx висящего если не на опоре, так в качестве внешнего референса, подешевле выйдет...

[Starichok51]

к сожалению, у меня тоже нет вольтметра необходимой точности.
я в своих самоделках применяю внешний АЦП с 15 разрядами. и у меня есть еще советский "ящик" с зеркальной шкалой класса 0,2. приходится пользоваться им для калибровки своих измерителей...

[КРАМ]

C 15-ью? Это какой?

[Starichok51]

ads1115. называется 16-битный, но 16 бит в обе полярности. в одну полярность (у меня используется только одна - плюсовая) получается 15 бит.

[Psych]

Да, я знаю, что точность у стабилизатора напряжения HT7333 +/- 100 мВ

Это не означает что оно будет плавать. У этой микросхемы изменение выходного в 45 mv если выходное потребление изменяется в пределах 1ma - 80 ma. Учитывая, что у вас потребление по аналоговой части никакое, то и плавать ничего не будет.

[КРАМ]

[uquote="Psych",url="/forum/viewtopic.php?p=3541520#p3541520"][quote="Vlad7172"]потребление по аналоговой части никакое.[/uquote]
Это спорное утверждение. Оно, по всей видимости, относительно стабильно, но не документировано даташитом. Однако, от аналогового питания работает высокоскоростной PLL, что даст минимум 3...5 мА. А то и больше.
Впрочем, вопрос нестабильности и не поднимался. Поднимался вопрос номинальной калибровки АЦП.

[Psych]

Однако, от аналогового питания работает высокоскоростной PLL, что даст минимум 3...5 мА. А то и больше.

Ну я и говорю никакое)
Впрочем сколько бит и что измеряют тут не озвучивали. Вроде как.....