测量ATMEGA8 MCU IO端口的输入和输出电阻

01背景当在分析电子辅助电​​路中的电源开关电路时引入测量模块电路的实验原理时，内部描述了ATmega系列单片机的输出端口。尤其是当该端口用作IO输出端口时，它等效于通过电阻19Ω和22Ω上拉至VCC，或下拉至GND。
然后会有一个新的问题，对于ATmega微控制器，此IO端口的内部电阻有多大？通过实验确定了单片机输出IO端口的实际电阻值，为将来单片机进行测量工作提供了数据基础。使用可在ATMEGA8 DIP-28面包板实验中下载程序的实验方法，以构建在ATmega8微控制器面包板上的测试芯片。
通过实验测量相应的IO端口相对于GND和VCC的电阻。 02测量方案1.测量端口阻抗可以通过以下三种方法来测量电阻阻抗：VA方法检测，即通过测量与IO端口输入和输出电流相对应的IO端口电压的变化。
端口的等效串联电阻。用万用表直接测量；使用手持式LCR表进行测量。
2.测量过程由软件编程，使单片机的PB4，PB3，PB2和PB1分别处于输出高电平和低电平输出，然后使用上述三种方法来测量单片机的内部等效阻抗。港口。
03测量数据1.使用VA方法测量IO内部电阻（1）IO低电平内部电阻使用低成本电阻箱电阻测试中的9999Ω电阻箱，分别改变IO端口的输出负载，并记录不同电阻下的输出端口。然后可以执行电压以获得内部电阻。
电流（mA）3.0689001.9005001.3760001.0787000.8895000.7549000.6557000.5795000.519100电流（mA）3.0689001.9005001.3760001.0787000.8895000.7549000.6557000.5795000.519100电压（V）0.0866510.0554850.0419590.0344350.0292790.0259460.0235260.02i11610.019959。 ，单位mA）与端子电压之间的线性关系。
通过上面的线性方程，可以获得端口的输入电阻。 （2）IO高电平内部电阻可测量不同输出电流下输出电压的变化。
电流（mA）3.0660001.8977001.3739001.0770000.8880000.7535000.6545000.5784000.518200电流（mA）3.0660001.8977001.3739001.0770000.8880000.7535000.6545000.5784000.518200电压（V）0.0779720.0504100.0380250.0310650.0266570.0234900.0211600.0194150.018024获得内部电阻在高水平。通过实际测量，可以看到在输出状态下，ATmega的IO端口的内阻是26.15Ω（低电平）和23.56Ω（高电平）。
2.使用万用表测量IO内部电阻。使用DM3068数字万用表直接测量ATmega8的低电平输出IO和GND之间的电阻：测量ATmega8的高电平输出IO和VCC（+ 5V）之间的直流电阻：注意：由于无法测量输出静态电压，输出高电平IO和GND之间的电阻或输出低电平IO和VCC之间的电阻。
3.使用LCR表测量IO的内部电阻。为了避免微控制器端口的静态电压对LCR表的测量产生影响，请使用100uF电解电容器来阻止直流电，然后使用智能镊子测量相应端口的内部电阻。
※结论如果将单片机的IO用作输出端口，则它等效于具有内部电阻的电压源。由于IO端口与VCC和GND之间的内部连接是通过MOS管完成的，因此内部电阻实际上是这些MOS管的导通电阻。
通过测量ATmega8微控制器端口的内部电阻，我们可以看到这些内部电阻的大小在20欧姆至30欧姆之间。这基本上与其数据表上的相关值处于同一数量级。
在上面，三种方法被用来测量单片机IO端口的内部电阻，它们的值基本相似。因此，在将来的实际应用中，可以根据具体情况选择相应的测量方法。
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