Вообще, у этого МК знатная Errata в части АЦП. Вот такой пункт есть
(правда, он не относится к этой проблеме): Wrong ADC result if conversion done late after calibration or previous conversion
Description
The result of an ADC conversion done more than 1 ms later than the previous ADC conversion or ADC calibration
might be incorrect.
Workaround
Perform two consecutive ADC conversions in single, scan or continuous mode. Reject the result of the first
conversion and only keep the result of the second.