差分與單端輸入的ADC電壓輸入共地問題分析

ID:884307 · 發表于 2021-12-31 18:52

想做一個單片機驅動的電壓表, 網上也看了很多解決方案, 一直有一些問題, 如下:1. 常見的差分輸入的ADC芯片, 測量時需要將被測電路和單片機系統共地嗎? 不共地有沒有問題? 如圖:

2. 單端輸入的ADC芯片, 測量時必須與被測電路(單片機系統和被測電路電源電壓不同)共地, 這樣會不會帶來電流倒灌, 短路等問題?
同時, 單片機系統工作時會不會擾動被測電路, 造成干擾?

我的設計需求時盡量不要讓單片機系統對被測電路造成干擾

可能我的問題都算比較基礎的電路原理吧, 或許很可笑....沒辦法, 不是科班出身只能硬啃教材
在此向大佬們求解, 您一句簡單的提點就能幫助我! 期待回復, 謝謝您

ID:883242 · 發表于 2021-12-31 21:43

兩個圖都正確，但是注意電壓范圍不能超過ADC允許的輸入范圍，否則必燒。

ID:382454 · 發表于 2021-12-31 23:33

只能說你是菜鳥想法，adc輸入，都是設置成高阻抗輸入的。類似于結型場效應管輸入端。

ID:290373 · 發表于 2022-1-1 09:43

差分信號可以不用共地，因為兩個差分端可以提取一個完整的電壓差出來，
單端需要有一個參考端，也就是地。

ID:377210 · 發表于 2022-1-1 09:56

肯定要共地的，地不同參考就不一樣了。擔心被干擾的話，LAYOUT時ADC地和單片機地分開走線，在電源處一點接地

ID:25903 · 發表于 2022-1-1 10:14

1.建議你把你的設計需求放上來，比如要測電壓的范圍是多少。
2.通常ADC不會直接與外部待測系統連接，ADC與外部系統之間要加運放做隔離緩沖。因為ADC是低壓器件，直接與外部系統相連，容易損壞。使用運放，一定情況下，能承受很大的共模電壓。比如你3.3V的板子，可以直接測100V的電壓。

ID:884307 · 發表于 2022-1-1 11:03

田賀發表于 2022-1-1 09:43
差分信號可以不用共地，因為兩個差分端可以提取一個完整的電壓差出來，
單端需要有一個參考端，也就是地。

感謝回復, 但我還有一個疑問, 比如說負載兩端電壓(相對單片機系統的GND)是+10V和+12V, 這樣差分電壓是2V沒錯, 但此時IN+引腳對地電壓高達+12V, 這樣會有問題嗎?

ID:884307 · 發表于 2022-1-1 11:32

dandan-tcb 發表于 2022-1-1 10:14
1.建議你把你的設計需求放上來，比如要測電壓的范圍是多少。
2.通常ADC不會直接與外部待測系統連接，ADC與 ...

設計需求是測量原電池的電壓, 相當于最最原始的伏打電池, 電壓很低, 只有1~3V, 但要求比較精確

ID:25903 · 發表于 2022-1-1 19:12

用下面的結構：電池---運放差分放大---adc

ID:401564 · 發表于 2022-1-2 15:15

先看你單片機的ADC是多少位,精度高不高,參考電壓準不準(不管是外置的還是VCC作為參考電壓),這才是重要的
你自己先計算一下,所謂的"但要求比較精確",你不能像聊天一樣的,這是嚴謹的東西.最大誤差允許是多少?這肯定得有個數據出來的呀,1%?5%?還是20%
至于差分,不要看網上說的那些,你不測量mV或者以下的電壓,或者是要檢測電流方向的,差分用處不大
PCB布線的時候,地處理好就行

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差分與單端輸入的ADC電壓輸入共地問題分析