Analýza chování vstupů převodníků ADC v mikrořadičích STM32

Abstract

Práca sa zaoberá analýzou vstupov analógovo-číslicových prevodníkov mikroradičov STM32 z hľadiska vstupných prúdov. Vstupné charakteristiky dostupných kanálov prevodníkov vybraných mikroradičov sú merané v zapojení s nábojovým zosilňovačom. Parametre odvodeného náhradného modelu chovania vstupu prevodníka sú odhadnuté pre každý meraný kanál zvlášť. Následne je skúmané ovplyvnenie meraných charakteristík konfiguráciou vedľajších kanálov. Pri hodnotení výsledkov meraní je zvlášť dôležitý celkový rozsah vstupného prúdu tečúceho do prevodníka pri použitej vzorkovacej frekvencii. Na základe analýzy výsledkov je navrhnutý náhradný model chovania vstupu prevodníka rozšírený o únikový prúd. Závery sú formulované vo forme doporučení pri aplikácii mikroradičov ako meracích prístrojov, a predvedené na realizácii pre mikroradič STM32F303RE.

The thesis analyses inputs of analog-to-digital converters of STM32 microcontrollers concerning input currents. Input characteristics of available converter channels of selected microcontrollers have been measured using a circuitry with a charge amplifier. The derived model of converter’s input behaviour has its parameters estimated channel-wise. Further, the influence of the configuration of neighbouring channels on the measured characteristics has been examined. In evaluation of the outcomes of measuring, the total range of the input current flowing to the converter conditioned on the used sampling frequency is of special importance. Based on the analysed results, an incorporation of leakage current to the model of converter’s input behaviour has been proposed. Conclusions are formulated in form of recommendations relevant for applications of a microcontroller as a measuring device, and demonstrated on the realisation for microcontroller STM32F303RE.