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Devo rilevare la tensione di una batteria usando l'ADC di un PIC micro. Il PIC in questione è un 18f26j50 e sto effettuando la misurazione sul pin RA5. Lo stesso pin è anche collegato internamente al modulo HLVD (High Low Voltage Detection) che mi fa scattare un interrupt quando la tensione scende sotto gli 1,2V e mi è utile per mandare rapidamente il dispositivo in Deep Sleep allo scopo di ridurre i consumi.
Per risparmiare pin mi è comodo quindi usare lo stesso per entrambi i moduli.
La soluzione adotta ora è questa:

cioè un semplice partitore e tutto funziona bene, infatti non ho postato la domanda nella sezione microcontrollori poiché è un problema strettamente elettronico.
Il rapporto delle resistenze è stato così scelte poiché la tensione sul pin non deve superare i 3,3V e non deve scendere sotto gli 1.2V quando la batteria è attaccata. La batteria può avere una tensione compresa tra 13V e 7V risultando quindi sul pin in una tensione tra poco più di 1.20 a 2.24 circa.
Il fatto è che questa soluzione mi porta ad avere un consumo statico piuttosto fastidioso (fino a 4,3mA). La scelta delle resistenze è dovuta alla richiesta del datasheet di non avere possibilmente un'impedenza del generatore equivalente al circuito esterno maggiore di .
Quale altra soluzione potrei adottare? È giusto calcolare la resistenza equivalente come il rapporto tra la tensione della batteria e la corrente di cortocircuito (portando il pin a massa)?
Pensavo di mettere un condensatore esterno sul pin, anche se in teoria non abbassa l'impedenza equivalente aiuta comunque a caricare il condensatore interno.

Forse il limite di può essere aggirato conoscendo il circuito interno?

Sarei pronto a scommettere mezza birra (sì, sono tirchio) che il limite è scelto in modo che il condensatore C_hold si carichi/scarichi in modo sufficientemente rapido (dipende dal sampling rate dell'ADC). Dato che la tensione che vuoi misurare tu è DC, un condensatorino, come dici, risolverebbe il problema.

Ciao Boiler

matteoDL ha scritto:È giusto calcolare la resistenza equivalente come il rapporto tra la tensione della batteria e la corrente di cortocircuito (portando il pin a massa)?
Pensavo di mettere un condensatore esterno sul pin, anche se in teoria non abbassa l'impedenza equivalente aiuta comunque a caricare il condensatore interno.

No non giusto però la buona notizia è che farlo nella maniera giusta ti porta numeri più favorevoli

La resistenza equivalente vista è il parallelo tra le due R del partitore, quindi in pratica puoi aumentare le resistenze di circa 5 volte con conseguente miglioramento su tutti i fronti.

Il condensatore in parallelo è poi un'ottima idea che in effetti come dice boiler una parte del problema è caricare il condensatore del S/H interno velocemente.
Però c'è anche l'aspetto della corrente di leackage rappresentata nello schema equivalente dell'ADC. Quei +/-100nA producono una caduta nella resistenza equivalente vista.

Con i 2,5kΩ consigliati si avrebbero al più Vos=2,5kΩ x 100nA= 250μV cioè se l'ADC avesse 12bit avresti un LSB di errore con fondo scala (cioè Vref) pari circa Vref=250μV x 4096= 1V (circa)

Ora vedi un po' tu ma direi che se:

i) ti accontenti un po'
ii) usi un riferimento più elevato
iii) magari il range di temperatura di utilizzo è un po' "rilassato"

se tutti i se qui sopra potresti anche aumentare un po' la specifica sulla resistenza vista e diminuire ulteriormente il consumo statico del partitore.

Altrimenti ci va un buffer ad opamp Ma occhio alle sue derive ed offset che rischi di far peggio

carloc ha scritto:La resistenza equivalente vista è il parallelo tra le due R del partitore, quindi in pratica puoi aumentare le resistenze di circa 5 volte con conseguente miglioramento su tutti i fronti.

Perfetto grazie, non so perché mi sia venuto in mente quel modo che in effetti è sbagliato.
Portando il generatore a zero e misurando l'impedenza ai capi capisco anche perché il condensatore aiuti, visto che ora rientra nell'equazione.
Con il nuovo calcolo (quello giusto) e volendo mantenere circa lo stesso rapporto posso scegliere una resistenza da 12k e l'altra da 2,7k. In questo ora scatta sotto ai 6,5V e diventa dannoso sopra i 18V ma mi va bene comunque. La resistenza equivalente è ora circa 2,2k e rispetta quindi le specifiche. Il consumo scende a meno di un 1mA alimentando a 13V che è già più accettabile.
Il condensatore posso lasciarlo stare avendo così una velocità di risposta maggiore.
Sapendo che il tempo di acquisizione è di 26,6us e l'errore massimo tollerato è +/-5mV, considerando di poter regolare via software l'errore fisso dovuto ai 100nA, si potrebbe osare oltre, ma non avendo informazioni sul comparatore usato dal HLVD preferisco fermarmi qui e accontentarmi. Grazie delle dritte!

Ciao matteo, io avevo lo stesso problema con il temporizzatore della reflex, ho usato un partitore da qualche mega-ohm (sono da cell e non ho i simboli) con una buona capacità da punto centrale e massa. Il sistema è però sempre meno reattivo e forse a te non va bene perché lo usi per non scaricare la batteria bottone e avresti un ritardo troppo grande.

Si esatto mi va meglio evitare il condensatore se possibile. Consumare poco meno di 1mA quando la batteria principale è attaccata è anche accettabile ma qualche ms in più con solo la batteria tampone che alimenta tutto a pieno regime è disastroso.

In realtà per evitare del tutto il problema campionavo usando un mosfet in low side, ma avevo un pic12 e potevo anche sprecare un pin tanto non mi serviva.

Direi che non vada bene perche' quando apri il MOS per non consumare corrente, la tensione di ingresso al micro prova ad andare al valore della batteria, e il micro potrebbe non essere contento.