Нелинейности внутреннего АЦП в STM32, STM32F103RET6 GH22S 9U Опции

[zWitCh]

И так работаю с контроллером STM32F103RET6 GH22S 9U (это полная маркировка, вдруг важно), работаю на частоте 72 МГц, и вот какая проблема, не зависимо от времени семплирования и настроек АЦП при подачи на вход плавно меняющейся функции (и сигнал с датчика температуры - терморезистора, так и просто источник опорного напряжения регулируемый пробовал) на выходи имеем нелинейности - ступеньки на определенных значениях, см. вложение.

И так поиск по интернету не дал ответа на вопрос что это и как исправлять (ну кроме смены процессора, просто неисправность камня я исключил так как попробовал на двух идентичных контроллерах), положение ступенек не зависит от напряжения, то есть при изменении опорного напряжения ступеньки остаются в тех же точках, хоть это уже другие напряжения, точки в которых есть ступеньки характерные, в них одновременно сменяется сразу много разрядов (отметил это на графике).



Сообщение отредактировал zWitCh - Feb 25 2014, 09:10

[zWitCh]

продолжил свои изыскания, взял я совершенно другую плату (на STM32F103RBT6):

проводами на один из входов подключил источник питания регулируемый, и начал плавно его регулировать попутно записывая все измерения (код программы тот же что и ранее), вот что вышло:

Вроде все хорошо, помехи и выбросы есть и на осциллограмме, они связаны с тем что источник плохой и длинными проводами подключен, но если рассмотреть участок вблизи моей злополучной точке "1023" то мы увидим все ту же проблему:


Тут хорошо видно что вблизи точки "1023" (значение выдаваемое АЦП) полностью отсутствуют значения в диапазоне от 1024 до 1048 и все они заменяются на мои 1023! Дальше я просто посмотрел а АЦП хоть когда либо выдает ли мне на выходе цифры в диапазоне 1024 - 1048, и выяснились что нет, на двух совершенно разных платах и немного разных процессорах...

Обнаружив такую особенность я достал старую добрую STM32-Discovery и запустил тот же код на ней, там все ок, таких особенностей работы АЦП не заметил...

[ViKo]

Вроде все хорошо, помехи и выбросы есть и на осциллограмме, они связаны с тем что источник плохой и длинными проводами подключен, но если рассмотреть участок вблизи моей злополучной точке "1023" то мы увидим все ту же проблему:
...
Обнаружив такую особенность я достал старую добрую STM32-Discovery и запустил тот же код на ней, там все ок, таких особенностей работы АЦП не заметил...

Так не в источнике питания ли дело? Что, если подать питание через дроссель, LC фильтр? Там помехи бегают...

[Tanya]

Так не в источнике питания ли дело? Что, если подать питание через дроссель, LC фильтр? Там помехи бегают...

Источник бы везде. Он ведь не знает про цифры внутри...
А вот если построить график напряжение - код-напряжение(как будто подсоединен виртуальный ЦАП), то что будет?
Будут ли две прямые со сдвигом - до и после магического числа? Если так, то калибровка внутри сбита - этот разряд значительно больше нормального и компаратор уже не добавляет несколько младших.

[ViKo]

Источник бы везде. Он ведь не знает про цифры внутри...

На Дискавери нет источника. Она от USB питается. И провалов в кодах с АЦП, по уверению автора, на ней нет.

[zWitCh]

На Дискавери нет источника. Она от USB питается. И провалов в кодах с АЦП, по уверению автора, на ней нет.

на дискавери есть источник: L1117 Series но это не суть, моя плата по схемотехники запитана аналогичным с дискавери образом, через линейный преобразователь, Помехи идет в лилии сигнальной, уровень этих помех мал что видно на графике, да и исходно я обнаружил данный феномен на плате где сигнал не так зашумлен, мы сейчас обсуждаем на сколько чистый я сигнал оцифровываю, но я сейчас в рамках проверки АЦП оцифровываю шум, шум этот малой амплитуды (меньше чем питание АЦП), так что не очень понял причем тут помехи по питанию, в начале топика я уже писал, что питание проверил первым, в нем нет выбросов и провалов.

+1. Кстати, в том же AN2586 сказано, что для фильтрации можно добавить ferrite bead перед Vdda и резистор перед Vref.

Господа, пожалуйста будте внимательнее, у меня все блокирующие конденсаторы и дросели у VADD стоят, в цепи питания НЕТ ПОМЕХ! Зашумел помехой я сигнал который оцифровываю специально для эксперимента, что бы поиметь на выходе с АЦП более менее нормальное распределение!