Перейти к содержанию

Как подключить REF5025 к Arduino?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

REF5025 — прецизионный источник 2,5 В: у высокого класса начальная точность ±0,05 % и дрейф до 3 ppm/°C. Вывод AREF ATmega328P соединён с АЦП напрямую, поэтому опорное на нём сразу становится шкалой преобразования.

Схема

Вывод REF5025Куда подключитьЗачем
VIN5V платы, конденсатор 1–10 мкФ к земле рядом с выводомвход от 2,7 до 18 В
GNDGND платыобщий провод АЦП
VOUTAREF, конденсатор от 1 мкФ к землеопорное 2,5 В
TRIM/NRне подключать или конденсатор для снижения шумаподстройка и фильтр шума

В программе первым делом вызывают analogReference(EXTERNAL), затем первое измерение отбрасывают — Microchip предупреждает, что результат сразу после смены опорного может быть неточным.

Что это даёт

Наш расчёт: шаг 10-битного АЦП — 2,5 В / 1024 ≈ 2,44 мВ вместо 4,9 мВ при опорном 5 В. Ошибка самого опорного — ±1,25 мВ при 25 °C, то есть около половины отсчёта. Для сравнения, питание от USB может отличаться от 5 В на проценты, а внутренний источник 1,1 В — от 1,0 до 1,2 В (подробнее в ответе «С какой точностью Arduino измеряет напряжение?»).

Частые ошибки

  • Сигнал больше 2,5 В на входе. Код упрётся в 1023. Большие напряжения делят резистивным делителем.
  • Опорное выше AVCC. У ATmega328P опорное — от 1,0 В до AVCC, поэтому 4,096 или 5 В от отдельного источника при питании 5 В не годятся.
  • Внешнее опорное и внутренние режимы по очереди. Переключать опорное, когда на AREF висит REF5025, нельзя: внутренний источник замкнётся на внешний.

Дешёвая альтернатива — TL431, но её точность и дрейф заметно хуже, см. «Можно ли использовать TL431 как опорное напряжение для АЦП?». Параметры REF5025 — на странице микросхемы, ошибку опорного с учётом температуры и времени посчитает калькулятор погрешности источника опорного напряжения.

Похожие вопросы

Почему именно 2,5 В, а не 5 В?

REF5025 нужно входное напряжение хотя бы на 0,2 В выше выхода, а опорное ATmega328P не может быть больше напряжения питания AVCC. От 5 В платы REF5050 работать не сможет, а 2,5 В помещаются с большим запасом. Сигнал выше 2,5 В подают на вход через делитель.

Что будет, если забыть analogReference(EXTERNAL)?

Если первый analogRead выполнится с опорным по умолчанию, вывод AREF внутри соединится с AVCC, то есть 5 В замкнутся на выход REF5025. Microchip прямо запрещает включать внутренние варианты опорного при внешнем источнике на AREF. Поэтому функцию вызывают в setup() до первого analogRead.

Нагружает ли АЦП источник REF5025?

Почти нет: входное сопротивление AREF — 32 кОм, при 2,5 В это около 78 мкА. При нестабильности 30 ppm/мА сдвиг выхода — около 2 ppm (наш расчёт), что несравнимо меньше начальной точности ±0,05 %.

Источники

  1. Texas Instruments. REF50xx Low-Noise, Very Low Drift, Wide VIN Precision Voltage Reference (SBOS410O, revised October 2025) — разд. 6.3 — входное напряжение от VOUT + 0,2 В (для REF5020 — от 2,7 В) до 18 В, выходной ток −10…+10 мА; разд. 6.5 (REF50xxI) — начальная точность ±0,05 %, температурный коэффициент 3 ppm/°C макс., нестабильность по нагрузке 30 ppm/мА макс.; условия таблицы — CL = 1 мкФ; рекомендуемые условия — устойчивость с выходным конденсатором от 1 мкФ
  2. Microchip. ATmega48A/PA/88A/PA/168A/PA/328/P Data Sheet (DS40002061B, 2020) — разд. 24.5 — вывод AREF соединён с АЦП напрямую; если к AREF подключён внешний источник, внутренние варианты опорного использовать нельзя — они замкнутся на внешнее напряжение; первое преобразование после смены опорного может быть неточным; разд. 24.9.1 — то же для битов REFS; табл. 29-15 — VREF от 1,0 В до AVCC, входное сопротивление AREF 32 кОм

Нашли ошибку?

Смотрите также