MSP430 ADC de sobretensión

Question

El voltaje de entrada máximo de un MSP430 es Vcc+0,3 V. ¿Cuál es el resultado de la ADC, si me ofrecen Vcc+0.3 V como entrada? Es la salida digital del ADC sólo el valor máximo?

Answer 1

El \$V_{CC} + 0.3V\$ es de Máximos Absolutos. Es un hecho a menudo error, pero usted nunca supone para operar su dispositivo bajo estas condiciones. Incluso si los números sugieren que estos son valores aceptables, continua operación en los valores en los que pueden dañar el dispositivo.
Dicho esto, la mayoría de los tipos de ADC, incluyendo MSP430 sigma-delta, que le dará un máximo de lectura si el voltaje de entrada es mayor que el de referencia. La razón es que el ADC va a comparar una tensión derivada de la referencia (ya sea a través de la integración, como en sigma-delta, o a través de la redistribución de la carga, como en SA) en contra de la tensión de entrada, y ya que este va a ser mayor que la referencia a este voltaje nunca va a llegar a la entrada del nivel.

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Es una buena práctica de diseño para tener un buen ojo para dichos máximos. Si usted sabe que la tensión de entrada puede ir más alto que el ADC de referencia, es mejor que escala un poco el uso de un divisor de tensión. Usted no sólo prevenir el daño, sino que también podrás estar seguro de ser capaz de medir el rango completo. Si la tensión de referencia es de 3,6 V, entonces una entrada de tensión de 3,6 V y uno de 3.7 V le dan la misma lectura, pero no va a ser más prudente.

Answer 2

Voy a añadir una respuesta debido a que este tema es uno de mis cruzadas en la vida.

Este es "bastante largo +++", como tener un fondo de esto PUEDE persuadir a la gente a hacerlo NUNCA. No ha trabajado hasta el momento :-)

La aplicación de un voltaje por encima o por debajo del rango especificado para la operación normal PUEDE resultar en el azar de los eventos inesperados que ocurren. Esto es algo que NUNCA se debe hacer sin una buena apreciación de lo que puede suceder y por qué puede suceder y voluntad para aceptar las posibles consecuencias.

Porque: la Mayoría de los pines en la mayoría de los microcontroladores están protegidos contra sobre o bajo voltaje por tener un "intrínseca" de diodo entre el pasador y el correspondiente suministro de riel. Este diodo es generalmente de polarización inversa en condiciones normales de operación, pero va a conducir la corriente a Vdd para voltajes superiores a Vdd y un equivalente del diodo conducirá la corriente a tierra para pin voltajes por debajo de la tierra. En la discusión siguiente, me referiré sólo a la del diodo de la clavija a Vdd - el mismo principio se aplica para el pin-a-tierra de diodo.

Como se señaló anteriormente, esta intrínseca del diodo o el cuerpo-diode o diodo de protección es generalmente de polarización inversa. Cuando se polarización inversa tiene esencialmente ningún efecto en la operación. Como el pin de voltaje se eleva por encima de Vdd el diodo comienza a convertirse en diagonal hacia adelante y comienza a llevar a cabo. El diodo se llama una característica intrínseca de diodo como se formó como una parte natural de la arquitectura mecánica de la IC. Es posible hacer que los pines que NO tienen esta intrínseca del diodo, pero que requieren un procesamiento adicional paso para tomar la habitación y el costo del dinero y el pin es, a continuación, sin protección para los pines son susceptibles de tener este diodo a menos que exista una necesidad especial para que no la tienen. Un ejemplo es que si un pin de alto voltaje aplicado durante la programación (decir 12V aplicado a un pin en un 3V o 5V producto. También, hay métodos de construcción que no tienen este intrínseca (diodo de silicio sobre Zafiro), pero estos son caros nicho de procesos.La razón por la que es importante que el diodo es "intrínseca" es porque esto significa que no está bien definido en la posición en la IC morir y es precisa la conexión eléctrica a alrededor de pernos y partes no está bien definido - todo esto es casi completamente irrelevante cuando la polarización inversa. Sin embargo, cuando está polarizado hacia adelante corriente fluirá a Vdd, PERO el camino que lo consigue por que no es formalmente conocido o concebido.

Así que - Si hay un exceso de tensión externa se aplica al pin el diodo conducirá y sujete la clavija a una caída de diodo por encima de Vdd. O intentar. Esta es su "protección" de la función. Cuando esto sucede, usted generalmente no son demasiado preocupado acerca de si el procesador está funcionando correctamente, ya que tiene un importante condición de falla que hay que arreglar. El procesador puede funcionar mal como está siendo operado manifiestamente fuera de especificación, pero siempre y cuando no se dañe por la sujeta más de tensión y puede ser reiniciado ACEPTAR cuando la falla se quita, entonces no hay gran problema. Hasta ahora tan bueno.

Si el diodo está sesgada a la baja el nivel de conducción de algunos extremadamente pequeñas corrientes de flujo. Estos pueden estar muy por debajo del nivel en el que un pin de manejar general, y muy por debajo de lo que se va a manejar sin daños. PERO donde el flujo es desconocido. Que puede fluir en el ADC circuito de referencia y reducir ADC precisión. Puede que la carga o la descarga flotante circuitos de nodos que causa diseñada o espurias MOSFETS para activar involuntariamente o puede hacer que permanezca encendida segundos o minutos o incluso horas después de que el actual ha sido eliminado.

Si usted mira la fórmula y una parcela de diodo de unión de Voltaje contra corriente verá que, mientras que un diodo es nunca bajar en cualquier voltaje aplicado, empieza a ser notable (aunque sea pequeña) de alrededor de 0.3 V en. He visto silicio del transistor de circuitos que operan con Vbe (diodo de unión) de los voltajes en el 0,4 ~ 0.5 V gama. Notablemente por debajo de lo esperado 0.6 + V gama.

Así, debido a la undesigned y desconocidos caminos de corriente, la inyección de corrientes en la uA mA rango dentro de un cuerpo de diodo puede llevar a algunas de las funciones de un procesador de estar en peligro, o de un sistema "muy de vez en cuando, errores aparentemente de forma aleatoria.

Mucha gente le dirá que decir 0,5 mA inyecta en un cuerpo de diodo nunca va a causar problemas. Están equivocados. En un ejemplo dado que el procesador puede que nunca "culpa" - pero igual de fácilmente puede conducir a absolutamente arcano, no repetible síntomas que desafían la lógica de la explicación o análisis.

Yo cualificado, todo ello con el inicio, con comentarios sobre la comprensión de por qué y qué y una disposición a aceptar las consecuencias. Si esto es un hobby proyecto y su tiempo es absolutamente carentes de valor y te acuerdas de este post, a continuación, un pin aumento de 0.3 V PUEDE ser aceptable con el debido pruebas y grabar en. Y puede que no. 0.4 V se encuentra en la zona de peligro. Si se trata de un producto comercial, a continuación, "simplemente no lo hacen", a menos que usted es lo suficientemente grande como para ser capaz de derivar de confianza en los datos empíricos - esencialmente haciendo su propia hoja de datos. YMMV - pero casi seguro que no.

Answer 3

Obtendrá el máximo 10Bit respuesta si pones Vcc+ en tu ADC pin. Como stevenh señaló que estos son la máxima calificación y no el recomendado Voltajes de funcionamiento. A partir de los datos de la hoja, la tensión de entrada debe ser de 0V a Vcc

Y directamente desde la hoja de datos de P27

La entrada analógica rango de voltaje debe estar dentro de los seleccionados tensión de referencia rango de VR+ VR– para la válida resultados de conversión.

esto es asumiendo que usted tiene una msp430f2012 o msp430g2x31

Answer 4

Para lo que vale, algunos fabricantes hacen realmente decirte lo que pasa si no hay corriente que fluye a través de la intrínseco de los diodos de la parte. De Microchip dsPIC33EP256MC506, por ejemplo, ha eléctrica especificaciones DI60a-DI60c de ese estado en que el individuo terminales de e/S puede tomar 5mA de "inyección de corriente" mientras que el total en todos los pines está a menos de 20 ma, y hay una nota que dice

No-cero corrientes de inyección puede afectar el ADC resultados en aproximadamente 4-6 cuenta.

Habría que revisar la hoja de datos específica para su parte. Si ellos no dan una especificación, entonces técnicamente, usted no debe permitir que cualquier flujo de corriente a través de la intrínseco de diodos. (aunque en la práctica, en virtud de un microampere es probablemente aceptable en la mayoría de los casos)