大家在使用MCU內(nèi)部adc進(jìn)行信號采樣一個靜態(tài)電壓時可能在IO口上看到過這樣的波形：

這個時候大家一般會以為是信號源有問題，但仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)這個毛刺的頻率是和ADC觸發(fā)頻率一樣的！

那么為什么MCU ADC采樣時IO口會出現(xiàn)毛刺，這個毛刺會影響采樣結(jié)果嗎，讓我們來一起研究一下。

首先我們來看下GD32 MCU ADC內(nèi)部采樣電路的原理示意圖：

是的，你沒看錯就是這么簡單，mcu采樣保持電路可以等效為一個開關(guān)、一個采樣電阻和采樣電容；當(dāng)然后面還有逐次逼近式的轉(zhuǎn)換電路。

所以當(dāng)開關(guān)閉合時，外部的信號會通過開關(guān)經(jīng)過采樣電阻對采樣電容充電或放電，此時會導(dǎo)致外部電壓瞬間變化，這個過程內(nèi)部電壓和外部電壓的變化可以等效成下圖：

剛才的波形圖里我們看到是一個向下的毛刺，當(dāng)然如果ADC在掃描模式采樣多個信號時，也可能出現(xiàn)電容對外放電，則會出現(xiàn)向上的毛刺，比如這個波形：

那么這個毛刺會影響我們ADC的最終結(jié)果嗎？

這個我們就需要根據(jù)這個ADC通道所配置的采樣保持時間來判斷了；我們可以用程序配置的采樣保持周期和ADC時鐘計算出ADC采樣開啟的時間，如果從毛刺產(chǎn)生時刻開始經(jīng)過采樣開啟時間后電壓已經(jīng)恢復(fù)到平穩(wěn)，那么此時這個平穩(wěn)的電壓和ADC采樣電容上的電壓一致，接下來的ADC轉(zhuǎn)換也就能得到正確的結(jié)果。

如果采樣時間結(jié)束時信號還在毛刺階段則采樣結(jié)果就會出現(xiàn)偏大或偏小。

那么如何從軟硬件方面優(yōu)化MCU的ADC性能，期待我們后續(xù)分享。