ATmarquinoでMhysicalna（身近な）コンピューティング 内部基準電圧源は使える奴か

さて今までのアナログ入力に対する実験の中で感じた事は、内部基準電圧源自体にも目を向ける必要がありそうです。
「果たしてこの内部基準電圧源は使えるのか？」ですが。

内部基準電圧源が使えるかどうかは、まずその精度が問題になります。データシートを見る限り1.0V～1.2Vの幅があるのですから、当然その範囲で出力される事を覚悟しなければいけません。
やはり公称値を当てにせず、ちゃんとデバイス毎事前に計測をしていた方が良いと思います。

次に安定度が問題になるかと思います。
周囲のノイズなどのダイナミックな外乱は除いて、比較的スタティックな外乱についてはどうでしょう。
外乱要因として電源電圧、周囲温度、負荷、経年変化等が考えられますが。

そこで電源電圧について簡単に調べてみました。
まずUSB電源そのままの場合、USB電源は4.87Vを示していますが、この時の内部基準電圧は1.101Vです。昨日の記事と同じです。
写真の様に3.3Vレギュレータを入れた場合は、電源電圧は3.29V、内部基準電圧は1.100Vでした。
どうやら電源電圧に対する安定度は期待できそうです。本来なら電源電圧の下限である2.7Vも調べたいところですが、2.7Vを出力できる用意ができていませんので、それは後ほど。

ところでLM35DZの様に電源電圧に対して出力が比例しないデバイス（ほとんどはそうだと思うが）のアナログ入力を取り込む時、基準電圧源にAVCCを使用する事はお勧めできません。なぜなら電源電圧は変動する事を想定されるべきだからです。

例えばこのATmarquinoで使用しているUSB電源は、電圧範囲として4.75V～5.25Vの範囲であることしか保証されていません。

もし開発中に使用したパソコンのUSB電源電圧が4.75Vでそれで計算を組んでしまい、別のパソコンに持っていったら電源電圧が5.25Vであった場合、表示される温度は4.75/5.25分小さく表示されてしまう筈です。本来25℃と表示されるべきところを約22.6℃とね。

逆にAVCCを基準電圧として利用できる事もあります。それは電源電圧の変化に比例して出力が変化するタイプです。
例えばAVCCとGND間に２つの抵抗を直列に入れ、その抵抗分割した値を読み取る様な場合です。この場合の出力は２つの抵抗の抵抗値の比となって出ますので、基準電圧にAVCCを使用している限りAD変換にゲインエラーを起こさない事になります。
このタイプの計測としてよくあるのが、CDSセルを使った照度の測定とか、サーミスタを使った温度の測定等です。

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