Conexão AREF externa ATMega328

Na folha de dados do ATMega328 , seção 24.9.1:

As opções de referência de tensão interna não podem ser usadas se uma tensão de referência externa estiver sendo aplicada ao pino AREF.

Nas páginas de referência do Arduino :

Como alternativa, você pode conectar a tensão de referência externa ao pino AREF através de um resistor de 5K, permitindo alternar entre as tensões de referência externas e internas. Observe que o resistor alterará a tensão usada como referência, porque existe um resistor interno de 32K no pino AREF. Os dois atuam como um divisor de tensão; portanto, por exemplo, 2,5V aplicados através do resistor produzirão 2,5 * 32 / (32 + 5) = ~ 2,2V no pino AREF.

A folha de dados do ATMega328 confirma a referência "resistor interno de 32k" na tabela 29.16 Características do ADC com: Resistência de entrada de referência = 32 kOhm.

Dito isto, as duas afirmações acima parecem opostas. Eu tenho uma aplicação com alguns sensores com saída em escala 0-5V e outros com saída em escala 0-1.8V. O aplicativo se beneficiaria do aumento da resolução da mudança para AREV de 1,8V ao amostrar os sensores de 1,8V e mudar para a referência AVCC interna para os sensores de 5V.

As páginas de referência do Arduino sugerem que é uma coisa boa a se fazer, desde que você tenha acoplado ao AREF de 1,8V por meio de um resistor da série 5kOhm e responsável pelo divisor de tensão implícito com a resistência interna de 32kOhm. Este é apenas um mau conselho da referência do Arduino ou é de fato uma prática comum fazer esse tipo de coisa? A declaração de Atmel é restrita às tensões externas aplicadas ao AREF sem um resistor limitador de corrente externo (e se sim, por que, considerando a resistência interna de 32k)?

Como aparte, obviamente, pode-se obter um resultado semelhante com um amplificador operacional adequadamente construído para dimensionar os sinais de 1,8V até 5V, mas a complexidade e as partes adicionais parecem um desperdício se puder ser manuseado pelo ADC a bordo também tirando proveito da referência de tensão passível de mudança. Da mesma forma, se você conseguir se convencer de que o sinal detectado não excederá 1,1V, poderá aproveitar a referência de tensão interna. Novamente, parece-me mais elegante usar o regulador de 1,8V com o qual estou alimentando meus sensores de baixa tensão para definir a referência.

Não vejo nenhum problema em aplicar uma tensão externa, através de um resistor de 5 kohm, à entrada de referência do Arduino. Ou melhor, com o uso de um divisor de resistor, para que você gire 5 V na tensão AREF desejada e, ao mesmo tempo, exiba uma resistência de fonte de aproximadamente 5 kohm. Este segundo requisito não precisa ser preciso. Isso é apenas para limitar a corrente que fluirá do AVCC para o terra, através do circuito externo.

Se você quiser terminar com 1,8 V na entrada AREF do MCU, basta escolher R1 e R2 para que $V_{AREF} = 5·\frac{R2||32000}{R1+(R2||32000)} =$$R_{source} = R1||R2 \approx$

$\leqslant$

Em resumo: seria um mau conselho se algo pudesse ser danificado, mas 1 mA não danificará nada.

Ótima explicação sobre a configuração interna do PIN do Aref e também sobre o papel que esse pino desempenha quando o ADC do Arduino é usado.

Aqui estão meus dois centavos. Acabei de modificar um pouco o esquema para esclarecer que o resistor de 32 kOhms é interno. Além disso, incluí configurações alternativas para tornar mais seguro o uso de uma Vref externa. As equações para R1 e R2 são obtidas após a limitação da corrente através de 1mA. O pior cenário (switch interno fechado acidentalmente) foi considerado para obter as fórmulas para R1 e R2.

Felicidades