MCU ADC参考电压变化怎么办？

在嵌入式系统设计中，ADC（模数转换器）精度直接决定了系统对模拟信号的感知能力。

然而，很多工程师对ADC参考电压（VREF）的认识仍然存在模糊，尤其是在电池供电、电压不稳场景下。

ADC参考电压定义了ADC输入电压与数字输出之间的比例关系：

其中 N 是ADC分辨率（如STM32F103为12位）。 

当VREF（即VDDA）稳定时，ADC转换是准确的。

但如果VDDA电压波动，比如电池电量下降，而系统仍使用初始VREF假定值去换算ADC结果，则会导致测量误差。 

以前我做低功耗设备遇到过的一个现象：初始VDDA=3.3V，测得电压2.0V，对应ADC=2482。后来VDDA降到3.0V，但仍用3.3V计算 → 误差超出9%以上！

所以，在供电电压变化的应用中（如电池供电设备），必须动态感知参考电压变化。

STM32F103内部集成了一个稳定的基准电压源VREFINT，典型值约1.20V。它连接到ADC通道17，可以通过采样通道17的数据推算实际VREF。

采样VREFINT得到数据 DATAREFINT_DATA ，则有：

进一步，采样实际通道ADCHX的数据 ADCHX_DATA，可计算实际输入电压： 

简化公式：

示例代码如下：

uint16_t Read_ADC_Channel(uint8_t channel);
#define FULL_SCALE    4095.0f
#define VREFINT_TYP   1.20f  // 典型值float Read_Actual_Voltage(uint8_t channel)
{uint16_t refint_data = Read_ADC_Channel(17);   // 读取VREFINTuint16_t chx_data    = Read_ADC_Channel(channel); // 读取实际通道float voltage = VREFINT_TYP * ((float)chx_data / (float)refint_data);return voltage;
}

由于每颗芯片的VREFINT存在个体差异（工艺浮动），需要出厂或用户自校准，校准方法如下：

• 供电稳定（如VDDA=3.3V）；
• 读取VREFINT通道，记录为REFINT_CAL；
• 保存至Flash存储。

计算公式更新：

新一代STM32（如STM32L5、STM32G4等）内部集成了VREFBUF模块，支持输出稳定参考电压如2.048V或2.5V，直接作为ADC参考电压源。