ねがてぃぶろぐ(跡地)

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もはや完全にハイサイド電流モニタとは関係なくなってしまいますが、その2その5で扱ったローサイドモニタをPICでA/D変換するときの基準電圧源のおなはしです。

ローサイド電流計測回路の出力電圧は、GNDではなくVCC基準になります。したがって、A/D変換のための基準電圧もVCCに対して安定な電圧を出力する回路が必要です。

イメージ 1


TL431と抵抗を入れ替えてVCC基準にしただけの回路ですけど、なんとなく違和感を感じますね。
違和感を感じるのはどうやら私だけではないようで、TL431の製造メーカであるテキサス・インスツルメンツの半導体FAQ電源関連のページにもTL431は負電源に使用可能ですか?TL431を使用して負電源を設計しようと考えておりますが、Vo=Vrefとして使用する場合はTL431のCATHODE(K)端子とREF(Vref)端子を接続する事で可能とデータブックに記載されていますが、Vo=-Vrefとして使用する事は可能でしょうか?といった質問に関する回答があります。

余談ですけど、8ピンPICってA/D変換の基準電圧入力はVref+しかないんですね。
下の図は、PIC12F683のA/D変換回路のブロック図です。VrefがVDDとの切り替えになっているということはそういうことですよね。

イメージ 2


更なる余談ですけど、TL431よりもA/D変換に向いたシャントレギュレータを紹介しておきます。
ナショナルセミコンダクタLM4040です。

4.096V出力のLM4040CIM3-4.1が秋葉原の鈴商の店頭で購入できます。5個入りで\250でした。
DIPの74シリーズの棚の上の棚にあります。

なにがA/D変換に向いているのかというとその出力電圧です。
PIC16F88のA/D変換は10bit(1024段階)の分解能を持ちますが、PICに限らずA/D変換の出力は2のN乗段階です。ここで基準電圧が4.096Vだと1LSBあたりの電圧がきれいな値になります。例えば10bitの時には1LSBあたり4mVです。こうすることによってソフトウェアで算術演算を簡略化できます。

ただしパッケージはSOT-23、要するにフラットパッケージです。とはいっても、2ピンのデバイスなので2.54mmピッチのユニバーサル基板に半田付けできます。

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