假設MCU的供電是3.3V，ADC能夠測量的電壓範圍是0-3.3V，如果要測量如電池電壓6V的這種場景，該怎麽(me) 辦呢？

很容易能夠想到的方法是先進行電阻分壓，將高於(yu) 3.3V的電壓分到ADC的量程內(nei) 進行采集，最後再換算回實際電壓。這就引入了一個(ge) 問題，分壓電壓該選多大？比如進行1/2分壓，是選2個(ge) 1KΩ串聯還是選兩(liang) 個(ge) 1MΩ串聯呢?電阻值能否隨意選擇呢？

先說結論：電阻不能隨意選，首先它不能太大！

以STM32F103為(wei) 例子，在數據手冊(ce) 中可以看到外部輸入阻抗有一個(ge) 最大值50kΩ的要求。

這個(ge) 值是由下麵的計算公式算出來的

需要注意的是輸入阻抗的最大值並不是固定不變的，不是說隻要小於(yu) 50kΩ就可以，因為(wei) 它和ADC時鍾頻率、采樣周期、轉換位數都有關(guan) 係。比如上麵表格中，當ADC時鍾頻率14Mhz，采樣周期1.5 cycels，轉換位數12時，最大輸入阻抗就是0.4kΩ。

Tab 46標稱的最大輸入阻抗50kΩ，是在ADC時鍾頻率14Mhz，采樣周期55.5 cycles，轉換位數12時計算出來的值,它同時也是ADC模塊所能接受的最大值 (受硬件決(jue) 定，這也是為(wei) 什麽(me) Tab 47最後兩(liang) 行寫(xie) NA的原因，雖然根據公式也能算出來一個(ge) 比50更大的值)。

簡單來說，可以這麽(me) 理解：因為(wei) ADC內(nei) 部的采樣保持電路(電容組成)，如果外麵的電阻大，就會(hui) 導致RC電路充電時間長，如果采樣周期小，就會(hui) 引起電容在沒完全充滿電的情況下就被采集，自然ADC得到的數就不準。

從(cong) 提高ADC采樣速率的角度來說，電阻越小，RC充放電速度快，ADC的采樣速率就能更高。不過電阻小，會(hui) 增大功耗，在對功耗有要求的場合，這個(ge) 電阻還不能選的太小。

對於(yu) 必須低輸入阻抗，同時又需要低功耗的場合，可以先用大電阻分壓，後麵再用運放跟隨器的方式。

電阻大小的問題說完了，還有最後一個(ge) 問題，等效輸入阻抗和第一幅圖裏的兩(liang) 個(ge) 串聯分壓電阻是什麽(me) 關(guan) 係？等效輸入阻抗是R1、還是串聯值R1+R2，還是並聯值R1*R2/R1+R2 呢？這個(ge) 問題曾困惑了我好久，當年上學時學的理論知識全交給老師了。

這個(ge) 問題可以這麽(me) 簡單想，假設R2是0Ω，進入到ADC的電壓就是GND，和R1是多大就沒關(guan) 係了，等效輸入阻抗就是0Ω。再假設R2無窮大，等於(yu) 是斷開，電阻隻有R1了。這麽(me) 一想答案就清晰了吧，等效輸入阻抗是兩(liang) 個(ge) 分壓電阻的並聯。

來源： TopSemic嵌入式