Значението на опорните напрежения (Voltage Reference)
Напреженията за сравнение, известни още като “reference” напрежения, са основен компонент в електрониката и играят критична роля в измерването и контрола на аналоговите сигнали. Контролерите и процесорите, като тези в Arduino (atmega328p, Attiny85), ESP8266, ESP32 и други микроконтролери, използват напрежения за сравнение за точното изчитане на аналогово-цифрови преобразуватели (ADC). Точността на тези напрежения за сравнение е от съществено значение за правилното функциониране на системите.
Как работи аналогово-цифровият преобразувател (ADC)
Аналогово-цифровият преобразувател (ADC) преобразува аналоговите сигнали в цифрови стойности, които могат да бъдат обработени от микроконтролерите. ADC сравнява входното аналогово напрежение с вътрешното или външното напрежение за сравнение (V reference) и преобразува този сигнал в цифрова стойност. Ако напрежението за сравнение е нестабилно или неточно, ADC ще отчете грешни стойности, което може да доведе до неправилно функциониране на системата. В една от статиите ни за ESP32 и MicroPython, ще разгледаме как ще използваме външно сравнително напрежение, за да подобрим изчитането на аналогови стойности от ACP/АЦП.
Значението на точното напрежение за сравнение
Контролерите като Arduino (atmega32, atmega168p, atmega328p) и процесорите като ESP8266, ESP32 използват вътрешни или външни напрежения за сравнение. За Ардуино може да прочетете тук. Вътрешните напрежения за сравнение могат да бъдат подложени на температурни вариации и шум, което може да намали точността на измерванията. Използването на външни стабилни напрежения за сравнение е важно за постигане на висока точност в аналоговите измервания.
Схемно решение с TL431
Как работи TL431
TL431 е прецизен регулируем шунтов регулатор. Той може да поддържа стабилно напрежение на изхода в широк диапазон от температури и натоварвания. TL431 често се използва за генериране на стабилни напрежения за сравнение, необходими за ADC на микроконтролери.
Схемно решение за напрежение за сравнение 2.5V
Използването на TL431 за генериране на стабилно напрежение от 2.5V е изключително полезно за различни микроконтролери и процесори, включително Arduino (atmega328p, Attiny85) и ESP8266, ESP32, които могат да работят с ADC на 3.3V и 5V.
Схема на свързване
Изображенията които ще ви покажем в тази статия са създадени с Fritzing.
Документация на TL431
TL431-SpecificationСхемно решение с LM385Z-2.5V
Как работи LM385Z-2.5V
LM385Z-2.5V е микроенергиен прецизен регулатор, който поддържа стабилно напрежение от 2.5V. Той е подходящ за приложения, където е необходимо стабилно напрежение за сравнение “Voltage Reference”, особено при ниска консумация на енергия.
Схемно решение за напрежение за сравнение 2.5V
Използването на LM385Z-2.5V за генериране на стабилно напрежение от 2.5V е полезно за микроконтролери и процесори, включително Arduino и ESP8266, ESP32.
Схема на свързване
Документация на LM385Z-2.5V
LM385Z-2.5-SpecificationСхемно решение с LM1117-1.8V
Как работи LM1117-1.8V
LM1117-1.8V е нисковолтов регулатор, който поддържа стабилно напрежение от 1.8V. Той е подходящ за приложения, където е необходимо по-ниско напрежение за сравнение “Voltage Reference”.
Схемно решение за напрежение за сравнение 1.8V
Използването на LM1117-1.8V за генериране на стабилно напрежение от 1.8V е полезно за микроконтролери и процесори, включително тези, които работят с по-ниски напрежения.
Схема на свързване
Документация на LM1117
LM1117-SpecificationЗаключение
В заключение, точните напрежения за сравнение са от съществено значение за правилното функциониране на ADC в микроконтролерите и процесорите. Използването на стабилни референтни напрежения като TL431, LM385Z-2.5V и LM1117-1.8V гарантира висока точност в измерванията и надеждност на системата. С тези решения можете да подобрите производителността на вашите хардуерни проекти и да избегнете грешки в аналоговите измервания.