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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik A/D wandler und Schaltnetzteil


Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Verwendet man den A/D- Wandler eines MSP430F1611 an einem 
Schaltnetzteil, so sind die gemessenen Spannungen, z.B. von einem NiMH- 
Akku, stark verrauscht (bis ca. +- 8 Bit), während bei Speisung mit 
Batterie nur ein Rauschen von ca. +- 1-2 Bit auftritt.
Meine Frage: Gibt es erprobte Möglichkeiten, z.B. durch Vorschalten von 
Drosseln usw., eine unverseuchte Stromversorgung trotz Schaltnetzteil 
für den µC bereit zu stellen?

MfG

Autor: anonymous (Gast)
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Probiers mal mit einem LC-Tiefpass vor der Versorgung des µCs. Die 
grenzfrequenz sollte deutlich unterhalb der der Schaltfrequez liegen.

Einfacher wäre wahrscheinlich die ADC-Werte in Software von dem Rauschen 
zu befreien -> IIR Tiefpass erster Ordnung. Dadurch kannst du allerdings 
keine hohen Frequenzen mehr messen.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Danke,
ich wollte nicht probieren,
Eine erprobte Lösung ist z.B. die Verwendung eines 50Hz Trafo mit 
Gleichrichter und Elko. Damit erreiche ich ähnlich gute Ergebnisse wie 
mit einer Batteriestromversorgung.
Da aber der Schaltregler für andere Zwecke (Funkuhr mit LED, usw.) 
bereits verwendet wird, sollte die Schaltung des µC 
(Langzeitmesswertspeicher) mit angehängt werden.
Deshalb die Frage, ob ich mir die Sache mit dem Schaltregler aus dem 
Kopf schlagen sollte.
MfG

Autor: Frank (Gast)
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Hallo Wolfgang

Schaltregler kann man grundsetzlich schon zur Versorgung von MCs und 
analogen Schaltungsteilen verwenden. Es sollte natürlich sehr darauf 
geachtet werden, dass der Schaltregeler auch dafür geeignet ist. Es 
sollte Wert auf eine geringe Restwelligkeit der Ausgangsspannung 
geachtet werden. Das kann erreicht werden, indem man die 
Ausgangsspannung gut mit schnellen (keramischen) Kondensatoren (Low ESR) 
puffert. Sollte das nicht reichen kann, wie von Anonymous :-) schon 
erwähnte, eine Kombination aus Spule und zusätzlichen Kondensatoren 
weiter Ruhe in die Ausgangsspannung bringen. Hier muss man ein bisschen 
herumexperimentieren.

Gruß, Frank

Autor: Michael (Gast)
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Ich denke es gibt Grundsätzlich zwei Möglichkeiten die aber letztlich 
auf das Selbe hinausslaufen:

Reduziere die Empfindlichkeit auf Störungen.

1. Mehrere AD-Wandlungen mitteln
2. Synchronisiere die AD-Wandlung auf die Taktfrequenz der SMPS - geht 
vermutlich nicht mit MSP
3. Achte im Layout auf eine saubere Masseführung (Analog- und 
Digitalmasse strikt getrennt und an einem Punkt unter Chip 
zusammenkoppeln)
4. Saubere Referenzspannung und analoge Versorgung 
(Ferritperle/Induktivität) mit guter Abblockung (Kondensatoren nach am 
Chip)
5. Tiefpassfilter für das analoge Eingangssignal
6. Common-Mode Drossel in die Versorgungsleitungen vom SMPS zum MSP430

Mit einem SMPS im System muss man einfach sauberer arbeiten, als mit 
einem 50Hz Trafo oder einer Batterie.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Danke für die Ratschläge. Da es grundsätzlich möglich sein soll, an 
einem Schaltnetzteil auch A/D-Wandler zu betreiben, werde ich doch mal 
experimentieren.
Da mir für so ein Filter zur Dimensionierung das „Gefühl“ fehlt, habe 
ich einige Messungen mit dem Oszi am Schaltnetzteil durchgeführt.
Bei Belastung mit 250mA sind  stark verzerrte Sinusschwingungen  von 
10mV mit einer Frequenz von 145kHz bei 7,5V Ausgangsspannung zu sehen. 
Zusätzlich erscheint bei jeder Schwingung eine „Zacke" von 5mV.  Die 
Anstiegsgeschwindigkeit der  „Zacke“ beträgt 50ns.
Hat jemand einen Dimensionierungs- und Schaltungsvorschlag für einen 
Filter
MfG

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Wolfgang-G schrieb:
> Hat jemand einen Dimensionierungs- und Schaltungsvorschlag für einen
> Filter

Hallo,

bei Messschaltungen regle ich grundsätzlich die Versorgung lokal nach, 
z.B. +- 5V aus +- 12V, und das analog, weil der Verbrauch der 
Messschaltung ja meistens sehr gering ist.

Von den vielen vielen Siebkondensatoren (2 / OPV) mal ganz abgesehen.

Gruss Reinhard

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>regle ich grundsätzlich die Versorgung lokal nach

mach ich im Prinzip auch. Aus der 7,5V Schaltnetzteilspannung werden mit 
einem LM317LZ 3V für dem MSP430 erzeugt. Offensichtlich schlagen die 
steilen Schaltflanken durch.

Wie schon gesagt, sind die Ergebnisse der Spannungsmessung bei Erzeugung 
der „Rohspannung“ mittels eines normalen 50Hz Trafo für meine 
Verhältnisse gut.
Nun wollte ich nur durch Zwischenschaltung eines Filters auch bei 
Verwendung eines Schaltnetzteils auf ähnliche Ergebnisse kommen und 
suche den Rat der Experten, die sich mit der Dimensionierung von Filtern 
gut auskennen.
Noch  2 Fragen:
a) was ist ein SMPS
b) was ist Common-Mode Drossel
 bitte in Deutsch

MfG

Autor: Иван S. (ivan)
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Wolfgang-G schrieb:
> Noch  2 Fragen:
> a) was ist ein SMPS

Ein Schaltnetzteil (Switch Mode Power Supply)

> b) was ist Common-Mode Drossel

Eine stromkompensierte Drossel (Common Mode Choke)

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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zunächst vielen Dank Iwan.

Ich will ja Englisch nicht verteufeln, aber man sollte es nicht 
übertreiben.
Zum anderen stelle man sich vor, es würden die Datenblätter in 
Japanisch, Chinesisch  oder Arabisch herausgegeben.
Aber in einem deutschsprachigen Forum sollte in Deutsch formuliert 
werden, wenn es deutsche Begriffe gibt.
Noch schlimmer ist dann denglisch, wie hier z.B. „125kHz RFID mit 4066 
durchswitchen „

Aber zurück  zum Thema:  Offensichtlich ist das aufgemachte Thema so 
schwierig (oder trivial), dass man sich mit Dimensionierungsvorschlägen 
zurückhält. Vielleicht wagt sich aber doch noch jemand
MfG

Autor: Hannes Jaeger (pnuebergang)
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Mit deiner Art Leute anzupissen "ich wollte nicht probieren", "Aber in 
einem deutschsprachigen Forum sollte in Deutsch formuliert werden" 
dürftest du ausreichend viele Leute davon abgebracht haben dir zu 
helfen.

Daher, rechne dir das mal schön selber aus.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>Mit deiner Art Leute anzupissen "ich wollte nicht probieren"
Das versteh ich zwar nicht so richtig, wollte aber damit nur ausdrücken, 
dass ich nicht sinn- und planlos herumprobieren will,  wenn es Leute 
gibt, die es besser können.
>Daher, rechne dir das mal schön selber aus.
Am Rechnen soll es nicht scheitern, wenn Du mir die 
Berechnungsgrundlagen zu Verfügung stellen würdest. Vielen Dank schon im 
Voraus.

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