Vref nos PIC´s

Software e Hardware para uC PIC

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Vref nos PIC´s

Mensagempor _blackmore_ » 03 Mai 2009 19:26

Amigos foristas, boa noite. :D

Estou fazendo um pequeno trabalho para a faculdade com um PIC e necessito de utilizar o AD, onde a minha tensão de referência eu pensei em utilizar outra que não seja a de alimentação.
Para que na divisão dos bits não perdesse resolução e facilite o escalonamento é melhor que se utilize valores como exemplo 4,096 volts para Vref com 10 bits daria uma resolução de 0,004 volts, o que para o meu caso específico é excelente! :)
Buscando opnião com um colega, eu disse que gostaria de utilizar 2,0 volts de Vref mas ele comentou que utilizar tensões abaixo de 3 volts no PIC como referência não é lá muito bom mas não me disse o porquê, e aí que está a minha dúvida, porquê não é legal utilizar menos que 3 volts no Vref. :(
Tentei encontrar tal informação no datasheet, em outros foruns e também com pessoas mais experientes em programação, porém não obtive respostas satisfatórias a minha questão. :(

1 - Será que neste fórum alguém pode me dizer porquê não é bom utilizar Vref com valor menor que 3 volts? :?
2 - Posso fazer um Vref com diodo zener e resistor, ou existe componente específico para essa função? :?
3 - existe alguma vantagem técnica em utilizar a tensão de alimentação como Vref para o AD? :?

Fico agradecido a qualquer resposta sobre o assunto que os amigos possam me passar.

abrax!
Editado pela última vez por _blackmore_ em 03 Mai 2009 19:59, em um total de 1 vez.
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Mensagempor guest2003 » 03 Mai 2009 19:48

Qual o PIC em questão ?

outra coisa... para uma referencia de 4.096V com 10bits voce teria 4mV e nao 4.88mV

sobre suas perguntas...

1 - No datasheet tem a tensão minima que voce pode utilizar na entrada Vref... se voce estiver dentro dos limites, sem problema. (Normalmente é 2.5V) Diga qual o PIC que vemos o valor...

2 - Pode fazer com zener... porem para referencia não vai ficar muito legal, ele varia a tensão bastante com a temperatura e com a corrente.

3 - Apenas redução de custo e de componentes extras... porem o ideal é que a tensão de referencia seja livre de ruidos e bem estabilizada e de uma fonte de baixa impedancia... mas ai depende muito da aplicacao e da necessidade...

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Mensagempor _blackmore_ » 03 Mai 2009 19:58

guest2003

opa !! obrigado pela atenção ...

Qual o PIC em questão ?
Estou utilizando um PIC16F876 (sem o A)

outra coisa... para uma referencia de 4.096V com 10bits voce teria 4mV e nao 4.88mV
você tem razão ... fiz o cálculo com 5 volts e postei com 4,096 v ... erro meu, vou fazer a devida correção.

Pode fazer com zener... porem para referencia não vai ficar muito legal, ele varia a tensão bastante com a temperatura e com a corrente
imaginei ... :(

Apenas redução de custo e de componentes extras...
em procura, depois que postei aqui no fórum eu encontrei no site da Texas uns componentes para referência de tensão, não estou preocupado com o custo neste momento, a não ser que seja absurdamente caro e inviabilize o estudo.
Pode me indicar algum tipo de Referência de tensão que possamos encontrar no Brasil? se possível que não seja SMD !!

abrax! e obrigado pela atenção mais uma vez!
_blackmore_
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Mensagempor guest2003 » 03 Mai 2009 20:25

Ta com preguiça de ler o datasheet ?? heheh

Pagina 176 (do adobe...) ou 174 do documento
http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 30292c.pdf

A20 VREF Reference voltage (VREF+ - VREF-) 2.0 — VDD + 0.3 V Absolute minimum electrical
spec. To ensure 10-bit
accuracy.
A21 VREF+ Reference voltage High AVDD - 2.5V AVDD + 0.3V V
A22 VREF- Reference voltage low AVSS - 0.3V VREF+ - 2.0V V

Vamos lá:

Minima tensão para funcionamento correto: 2V (diferença entre Vref+ e Vref-)

POREM !!!

Minima tensão para funcionamento do Vref+ = AVDD - 2.5

ou seja... se voce estiver pensando em utilizar o PIC alimentado por 5V teria que utilizar o Vref em 2.5V no minimo...

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Mensagempor guest2003 » 03 Mai 2009 20:32

ah sim... sobre a referencia...

Ja utilizei algumas vezes este aqui:

http://www.national.com/mpf/LM/LM385-2.5.html

LM385-2.5 ... é uma referencia de 2.5v (acho que seria o seu caso)

com isso voce teria resolução de 2.5/1024 = 2.44mV

custa barato e é facil de encontrar... teria que ver se a precisão dele te atenderia...

Outros amigos do forum poderiam citar mais alguns de facil obtencao...

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Mensagempor MOR_AL » 03 Mai 2009 20:55

Olá _blackmore_
Por acaso eu estava mexendo com isso.

Vamos às respostas:
1 - Será que neste fórum alguém pode me dizer porquê não é bom utilizar Vref com valor menor que 3 volts?
Cada vez que você reduz o valor de sua referência, a contribuição do seu bit menos significativo também é reduzida.
Ex.: Para 8 bits e Vref = 5,00V, a contribuição é de 5 volts / 255 intervalos = 19,607mV/intervalo. Caso a tensão de referência fosse 2,5V, a nova contribuição seria de 19,607mV / 2 = 9,804mV/intervalo.
Como todo o sistema elétrico apresenta ruído, quanto menor for a sua referência menor fica a razão Sinal Útil / Nível de Ruído. O que queremos é que o ruído não interfira na nossa medida, logo, quanto maior for a referência, maior será a relação sinal/ruído.

2 - Posso fazer um Vref com diodo zener e resistor, ou existe componente específico para essa função?
Pode, porém, na prática sua precisão vai variar com a variação da temperatura. Você deve escolher tensão de referência que seja mais estável, tanto com relação à temperatura, como com relação a outros fatores que contribuem para alterar a tensão de refrência. Ex. A variação com a tensão de alimentação, que alimenta o circuito, que gera a tensão de referência. A Atenuação do ruído proveniente da tensão de alimentação do circuito que gera a tensão de referência. A variação da tensão de referência com o tempo (envelhecimento dos componentes), etc.
Um bom integrado que garante a tensão de referência para um CAD de 8 bits é o TL431. Esta garantia é tipicamente desde -25 a 85 graus Célcios. Para variações menores de temperatura, acredito que possa até usar com CAD's de 10 bits. A sua fonte de referência, com o TL431, deve possuir um trimpot para ajuste correto da tensão de referência.

Para um cad com 10 bits, a menor contribuição (do bit menos significativo), com VRef = 5,00V é de
5 V / 1023 intervalos = 4,88758...mV/intervalo. Ora este número pertence ao conjunto dos Reais. Isso quer dizer que você terá que fazer as contas usando mais bytes para não perder precisão.
Uma dica. Altere a sua tensão de referência de 5V para:
(5/1023)*1000 = 5,115. Aí a menor contribuição passa a valer:
5,115 / 1023 = 5mV (redondinho). Para representar os valores você não precisará de muitos bytes para representar números reais, pois os possíveis valores pertencerão a um sub-conjunto dos números naturais (0, 5, 10, 15, 20, ..., 5000, 5005, 5010, ..., 5110 e 5115).
Você poderá até perder os 23 últimos valores, que sua precisão ainda fica alta.

3 - existe alguma vantagem técnica em utilizar a tensão de alimentação como Vref para o AD?

A única que me vem à cabeça é para ver se o seu programa está funcionando, parcialmente, até você colocar a tensão de referência correta.

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Mensagempor MOR_AL » 03 Mai 2009 21:02

Outro detalhe.
Para uma tensão de referência de 5V e um CAD com 10 bits, os valores limites seriam de:
VRef(mínima) = 5 - 1/(1023*2) = 4,997V e
VRef(máxima) = 5 + 1/(1023*2) =5,002V
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Mensagempor _blackmore_ » 04 Mai 2009 00:59

Ta com preguiça de ler o datasheet ?? heheh
poxa bixo .. não me leve a mal, mas meu nível na língua Inglesa não é dos melhores, e como falei lá no primeiro post, até vi o datasheet mas a resposta não me ajudou, agora vi que a resposta estava ali e faltou eu entender e no melhor caso fazer o teste no circuito! bom .. um dia eu aprendo! :)
obrigado pela dica do componente será muito útil.

MOR_AL

suas explicações deram uma "clareada" em umas coisas na minha cabeça e fizeram surgir outras! :D
No caso de tu possuir uma Vref de 5,115 volts, tu alimenta o circuito com essa tensão? ou apenas o Vref?
O componente que tu me indicou achei em uma loja a um preço ridículo !! vou procurar o datasheet dele e ver uma montagem adequada para o meu circuito. :)

Fico agradecido aos amigos foristas por mais esta ajuda!

abrax!
_blackmore_
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Mensagempor MOR_AL » 04 Mai 2009 05:37

Bom. Alimenta com 5,115V. Ainda se encontra dentro dos limites (4,75 a 5,25V). Mas para começar use mesmo os 5,00 em Vref e 5V em Vcc.
Segue o circuito para Vref. Considerei um consumo de até 5mA, o que é mais que suficiente para VRef.
Imagem
OPS!!! Falha técnica! O capacitor C2 é ligado ao terra e não onde está, entre o trimot de 1k e o resistor de 10k

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Mensagempor _blackmore_ » 23 Mai 2009 03:43

Amanhã compro o Vref ... finalmente me sobrou um tempinho !

http://www.national.com/ds/LM/LM185-ADJ.pdf

abrax! e obrigado a todos os amigos que me ajudaram.
_blackmore_
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