Eingangsimpedanz von Arduino Uno analogen Pins?

Ich verwende den ACS712-Hall-Effekt-basierten Stromerfassungschip für einige kleine Roboterarmmotoren und lese die analoge Spannung mit einem Arduino Uno ein. Ich habe einigermaßen gute Ergebnisse erzielt, aber erst, nachdem ich einen RC-Filter am Ausgang eingesetzt habe. In der Anwendungsnotiz im Datenblatt heißt es jedoch, dies nicht zu tun:

"Die Hinzufügung eines RC-Filters zum Ausgang eines Sensor-IC kann zu einer unerwünschten Dämpfung des Geräteausgangs führen - selbst bei Gleichstromsignalen."

Dann gibt es eine Formel, um die Dämpfung zu berechnen, aber es kommt darauf an, die Eingangsimpedanz von allem zu kennen, was das Signal liest, also bin ich danach hier.

Hier gibt es mehrere Faktoren.

Erstens die Eingangsimpedanz des ADC. Der ATmega328P verwendet einen ADC mit sukzessiver Approximation . Als solches ist der Eingang im Grunde der Eingang eines Komparators, so dass der ADC eine sehr hohe Eingangsimpedanz hat.

Der ADC ist mit einer Eingangsimpedanz von 100 MΩ (dh MegaOhm) spezifiziert.
Dies scheint mir jedoch etwas verdächtig. Zusammen mit der Tatsache, dass kein analoger Eingangsverlust spezifiziert ist, würde ich vermuten, dass dies die elektrischen Eigenschaften nur des ADC sind, und nicht des ADC zusammen mit der gesamten IO-Pin-Struktur. Ich würde vermuten, dass die ADC-E / A-Leitungen, die mit Digital-E / A geteilt werden, einen viel größeren Leckstrom haben (1 uA aus den Dokumenten) als die E / A-Leitungen, die nur analog sind (50 nA), vorausgesetzt, dass der SAR-Komparator dem analogen Komparator ähnlich ist Eingabetopologie).

Es gibt jedoch noch eine andere Überlegung, weshalb Atmel die Quellenimpedanz <10 kΩ angibt:
Eingangskapazität

Grundsätzlich haben die Eingangsverbindungen zum ADC innerhalb des Chips nach dem Multiplexer eine gewisse Kapazität. Wenn Sie sich das Ersatzschaltbild für den ATmega-ADC-Eingang ansehen:

Sie können sehen, wie die Eingabe aussieht.

Das Problem mit hohen Quellenimpedanzen tritt auf, wenn Sie den Eingangsmultiplexer von einem Pin auf einen anderen umschalten. Wenn Sie zwei Eingänge haben, einen bei 0,5 V und einen bei 4,5 V, muss der Eingang diesen Kondensator mit 14 pF laden (oder entladen), wenn Sie von einem zum anderen wechseln.

Wenn die Signalquelle sehr hochohmig ist, kann das Laden des Kondensators dazu führen, dass die Eingangsspannung vorübergehend abfällt. Wenn der ADC den Eingang konvertiert, während der Kondensator noch aufgeladen wird, erhalten Sie einen falschen Wert.

Dies kann wahrscheinlich dadurch behoben werden, dass der ADC-Eingang nach dem Umschalten der ADC-Kanäle für eine gewisse Zeit ruht. Am besten ist es jedoch sicherzustellen, dass die Eingangsquelle die Kapazität schnell genug auflädt, damit dies kein Problem darstellt.

Das Datenblatt ist nicht ganz klar.

http://www.atmel.com/images/atmel-8271-8-bit-avr-microcontroller-atmega48a-48pa-88a-88pa-168a-168pa-328-328p_datasheet_complete.pdf

(24.6.1) Seite 244 besagt: "Der ADC ist für analoge Signale mit einer Ausgangsimpedanz von ungefähr 10 kΩ oder weniger optimiert. Wenn eine solche Quelle verwendet wird, ist die Abtastzeit vernachlässigbar."

Das kommt allem, was ich jemals im Datenblatt gefunden habe, am nächsten, das über die Impedanz des ADC spricht.