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FAQ 105162 : A/D変換入力の外部インピーダンスに関する考え方が知りたい。 [2002/05/22]

アナログ出力素子の出力インピーダンスと外付けの安定化コンデンサの設定値の考え方を以下に示します。

●アナログ入力端子に関して

図1にアナログ入力部の内部等価回路を示します。正確なA/ D変換結果を得るには、所定の時間(サンプリング時間)内にA/ D変換回路内部のコンデンサC2への充電を完了させることが必要です。このサンプリング時間を満たすために、外付け安定化コンデンサC1の外付けを推奨します。
以下に、アナログ出力素子の出力インビーダンスと、この条件を満たす外付け安定化コンデンサの値の決め方について示します。 また、アナログ出力素子の出力インビーダンスが低く、外付け安定化コンデンサC1が不要な場合についての考え方も示します。

図1. アナログ入力部の内部等価回路

(a) 外付け安定化コンデンサC1(付加を推奨)の算出例

図1にて、R1が無限大に大きく、内部のコンデンサC2に対しての充電はC1から供給するものとし、C1とC2の容量分割による電位変動Vpを0.1LSB以下にするものとしてC1の容量を考えます。VERFを5.12Vとした場合の10ビットA/ Dコンバータ では、1LSB判定電圧=5.12V/1024=5mVとなります。0.1LSBの電位変動まで考慮すると、0.5mVの変動となります。

 (b) C1を付加しない場合の出力インビーダンスR1の最大値

図1において、外付けコンデンサC1を使用しない場合、C2を十分に充電できるかを検討する必要があります。 まず、図1にて、C1がない場合での、i2を求める式を以下に示します。

 図2. A/D変換タイミング図

 

以下に、Xin=10/8MHz, Cin=10pF, C2=2.9pF, R2=2K時のA/D変換モードでのR1最大値算出例を示します。

注.変換サイクルは、開始/終了ダミーを除いたサイクル数となります。

また、コンパレートモードは、サンプリング/比較が各1回のため以下の式になります。

 

以下に、Xin=10/8MHz, Cin=10pF, C2=2.9pF, R2=2K時のコンパレートモードでのR1最大値算出例を示します。

注.変換サイクルは、開始/終了ダミーを除いたサイクル数となります。

適用製品

32170, 32174
32171
32172, 32173
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