電源の電圧をマイコン内蔵A-Dコンバーターで測定する裏技：Q&Aで学ぶマイコン講座（53）（5/5 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。53回目は、中級者の方からよく質問される「電源の電圧をマイコン内蔵A-Dコンバーターで測定する裏技」についてです。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

2．定電圧源を外付けする場合

　定電圧を出力するICは、数多く市販されています。基準電圧ICとして、出力電圧が1.2V近辺から5V近辺までの製品があるため、価格と仕様が問題なければ、基準電圧ICによりVREFINTと同じような機能を簡単に実現できます。その際、基準電圧ICの電源を汎用IOから供給すれば、A-Dコンバーターを使用する時だけ汎用IOをONにして、必要最低限の電流増加に抑えることができます。ただし、この場合も汎用IOの特性と基準電圧ICとの特性を細かくチェックする必要があります。

　ツェナーダイオードを使った定電圧回路やBGRの自作によって定電圧源を作ることも可能です。BGRを自作する場合は、回路構成を工夫すると電源電圧や環境温度の影響の少ない定電圧源が作れます。

図6：外付け定電圧回路をVREFINTの代わりに使用した例 （クリックで拡大）

　マイコンをテーマとする本記事では、定電圧回路の作り方に関しては説明しません。アナログ回路の技術専門書や他のWebサイトを参照してください。

【参考】

　STM32F4にはVREFINTという便利な機能があるので、外付け回路が無くてもA-Dコンバーターの参照電圧を簡単に測定することができますが、VREFINTと同等の機能が無いマイコンでは、外付け回路が必要になります。とはいえ、外付け回路を付けるのであれば、A-Dコンバーターの参照電圧に定電圧回路をつなげれば測定する必要もなくなります。

　今回のテーマである「A-Dコンバーターの参照電圧をA-Dコンバーター自体で測定する方法」は、「そのような外付け回路は付けたくないが、A-Dコンバーターでは十分な精度で変換したい」というユーザーからのリクエストに基づいています。

　一方、VREFINTのような定電圧源を搭載してA-Dコンバーターの参照電圧に内部で接続できるマイコンもありますが、その場合はA-Dコンバーターの参照電圧が固定になり、その電圧以下の範囲でしか変換ができないというデメリットが発生します。

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