單片機(jī)的基準(zhǔn)電壓一般為 3.3V，如果外部信號超過了 AD 測量范圍，采用電阻分壓是最為簡單的一種方法，然而很多時候你會在阻抗匹配的問題上“踩坑”。比如，SMT32 的模數(shù)輸入阻抗約為 10K，如果外接的分壓電阻無法遠(yuǎn)小于該阻值，則會因為信號源輸出阻抗較大，AD 的輸入阻抗較小，從而輸入阻抗對信號源信號的電壓造成分壓，最終導(dǎo)致電壓讀取誤差較大。這樣的情況會導(dǎo)致你測量電壓的時候，發(fā)現(xiàn)有些電壓點好像測的挺準(zhǔn)，而有些電壓點測量的偏差卻又很大。
考慮阻抗匹配的問題，對于使用單片機(jī)讀取外部信號電壓，外接分壓電阻必須選用較小的電阻，但在對功耗有要求的情況下，你不得不選用大阻值的電壓分壓后，這時候則需要使用電壓跟隨器進(jìn)行阻抗匹配（電壓跟隨器輸入阻抗可達(dá)到幾兆歐姆，輸出阻抗為幾歐姆甚至更?。?。如果信號源的輸出阻抗較大，可采用電壓跟隨器匹配后再接電阻分壓。
當(dāng)然，你也可以選擇外置的 ADC 芯片，但是在選型時，要留意其類型（SAR 型、開關(guān)電容型、FLASH 型、雙積分型、Sigma-Delta 型），不同類型的 ADC 芯片輸入阻抗不同。常見的 Sigma-Delta 型是目前精度最高的 ADC 類型，也屬于開關(guān)電容型輸入，其所需要注意的問題相對比較多—
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a.測量范圍問題：SigmaDelta型ADC屬于開關(guān)電容型輸入，必須有低阻源。所以為了簡化外部設(shè)計，內(nèi)部大多集成有緩沖器。緩沖器打開，則對外呈現(xiàn)高阻，使用方便。但要注意了，緩沖器實際是個運放。那么必然有上下軌的限制，大多數(shù)愛沖器都是下軌50mV，上軌AVCC-1.5V。在這種應(yīng)用中，共英輸入范國大大的縮小，而且不能到測0V，一定要特別小心！一般用在電橋測量中，因為共模范圍都在1/2VCC附近，不必過分擔(dān)心緩沖器的零票，通過內(nèi)部校零寄存帶很容易校正的；
b.輸入端有RC濾波器的問題：SigmaDelta型ADC屬于開關(guān)電容型輸入，在低組源上工作良好，但有時候為了抑到共?；蛄诵了固仨毬释獾男盘枺枰谳斎攵思覴C濾波器，一般DATASHEET上會給一張最大允許輸入阻抗和C和Gain的關(guān)系表，這時很奇怪的一個特性系，C越大，則最大輸入陽統(tǒng)必須隨之減?。傞_始可能很多人不解，其實只要想一下電容充電特性久很容易明白的，還有一個折表的辦法是，把C取很大，遠(yuǎn)大于幾百萬倍的采樣電容CS（一般4-20PF）則輸入等效純電用分壓誤差可以用GainOffset態(tài)存器校正。
b.輸入端有RC濾波器的問題：SigmaDelta型ADC屬于開關(guān)電容型輸入，在低組源上工作良好，但有時候為了抑到共?；蛄诵了固仨毬释獾男盘枺枰谳斎攵思覴C濾波器，一般DATASHEET上會給一張最大允許輸入阻抗和C和Gain的關(guān)系表，這時很奇怪的一個特性系，C越大，則最大輸入陽統(tǒng)必須隨之減?。傞_始可能很多人不解，其實只要想一下電容充電特性久很容易明白的，還有一個折表的辦法是，把C取很大，遠(yuǎn)大于幾百萬倍的采樣電容CS（一般4-20PF）則輸入等效純電用分壓誤差可以用GainOffset態(tài)存器校正。
c.運放千萬不能和SigmaDelta型ADC直連！前畫說過，開關(guān)電容輸入電路電路而期用采樣電容從輸入端采樣，每次和運放并聯(lián)的時候，會呈現(xiàn)低阻，和運放輸出阻統(tǒng)分壓，造成電壓下降，負(fù)反饋立刻開始校正，但運放壓擺率（SlewRate）有限，不能立刻響應(yīng)，于是造成瞬間電壓跌落，取樣接近完畢時，相當(dāng)于高阻，遠(yuǎn)放輸出電壓上升，但壓擺率使運放來不及校正，結(jié)果是過沖。而這時正是最關(guān)鍵的采樣結(jié)束時刻。所以，運放和SD型ADC連接，必須通過一個電用和電容連接（接成低通）。而RC的關(guān)系又必須服從datasheet所述規(guī)則。
d.差分輸入和雙極性的問題：SD型ADC都可以差分輸入，都支持雙極性輸入。但這里的雙極住并不是指可以測負(fù)壓，而是Vi+Vi-兩腳之間的電壓，假設(shè)Vi-接AGND，那么負(fù)壓測星范圍不會超過-0.3V。正確的接法是Vi+Vi-共模都在-0.3-VCC之間差分輸入。一個典型的例子是電橋。另一個例子是Vi接Vref Vi+對Vi的電壓允許雙極性輸入