差分与单端输入的ADC电压输入共地问题分析

ID:884307 · 发表于 2021-12-31 18:52

想做一个单片机驱动的电压表, 网上也看了很多解决方案, 一直有一些问题, 如下:1. 常见的差分输入的ADC芯片, 测量时需要将被测电路和单片机系统共地吗? 不共地有没有问题? 如图:

2. 单端输入的ADC芯片, 测量时必须与被测电路(单片机系统和被测电路电源电压不同)共地, 这样会不会带来电流倒灌, 短路等问题?
同时, 单片机系统工作时会不会扰动被测电路, 造成干扰?

我的设计需求时尽量不要让单片机系统对被测电路造成干扰

可能我的问题都算比较基础的电路原理吧, 或许很可笑....没办法, 不是科班出身只能硬啃教材
在此向大佬们求解, 您一句简单的提点就能帮助我! 期待回复, 谢谢您

ID:883242 · 发表于 2021-12-31 21:43

两个图都正确，但是注意电压范围不能超过ADC允许的输入范围，否则必烧。

ID:382454 · 发表于 2021-12-31 23:33

只能说你是菜鸟想法，adc输入，都是设置成高阻抗输入的。类似于结型场效应管输入端。

ID:290373 · 发表于 2022-1-1 09:43

差分信号可以不用共地，因为两个差分端可以提取一个完整的电压差出来，
单端需要有一个参考端，也就是地。

ID:377210 · 发表于 2022-1-1 09:56

肯定要共地的，地不同参考就不一样了。担心被干扰的话，LAYOUT时ADC地和单片机地分开走线，在电源处一点接地

ID:25903 · 发表于 2022-1-1 10:14

1.建议你把你的设计需求放上来，比如要测电压的范围是多少。
2.通常ADC不会直接与外部待测系统连接，ADC与外部系统之间要加运放做隔离缓冲。因为ADC是低压器件，直接与外部系统相连，容易损坏。使用运放，一定情况下，能承受很大的共模电压。比如你3.3V的板子，可以直接测100V的电压。

ID:884307 · 发表于 2022-1-1 11:03

田贺发表于 2022-1-1 09:43
差分信号可以不用共地，因为两个差分端可以提取一个完整的电压差出来，
单端需要有一个参考端，也就是地。

感谢回复, 但我还有一个疑问, 比如说负载两端电压(相对单片机系统的GND)是+10V和+12V, 这样差分电压是2V没错, 但此时IN+引脚对地电压高达+12V, 这样会有问题吗?

ID:884307 · 发表于 2022-1-1 11:32

dandan-tcb 发表于 2022-1-1 10:14
1.建议你把你的设计需求放上来，比如要测电压的范围是多少。
2.通常ADC不会直接与外部待测系统连接，ADC与 ...

设计需求是测量原电池的电压, 相当于最最原始的伏打电池, 电压很低, 只有1~3V, 但要求比较精确

ID:25903 · 发表于 2022-1-1 19:12

用下面的结构：电池---运放差分放大---adc

ID:401564 · 发表于 2022-1-2 15:15

先看你单片机的ADC是多少位,精度高不高,参考电压准不准(不管是外置的还是VCC作为参考电压),这才是重要的
你自己先计算一下,所谓的"但要求比较精确",你不能像聊天一样的,这是严谨的东西.最大误差允许是多少?这肯定得有个数据出来的呀,1%?5%?还是20%
至于差分,不要看网上说的那些,你不测量mV或者以下的电压,或者是要检测电流方向的,差分用处不大
PCB布线的时候,地处理好就行

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