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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Zwei ADC (AVR + extern) mit einem AVCC?


Autor: Gerd (Gast)
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Hat jemand Erfahrung mit externen 24bit-ADC wie dem AD7793? Die Frage 
wäre:

Wenn man neben dem ADC des AVR gleichzeitig einen externen ADC 
verwendet, kann man dann beide mit dem gleichen AVCC versorgen oder 
braucht man für jedes IC unbedingt ein eigenes AVCC?

Ich wollte nur einen (1) 10uF-Tantal als VCC-Unterstützung am Anfang des 
analogen Teils vorsehen, dahinter eine  10uH-Drossel. Das ergibt dann 
AVCC, was an jedem IC noch mal mit 100nF unterstützt wird. Alles analoge 
befindet sich in einer Ecke der Platine.

Der 24-bit-ADC soll Temperaturen diverser Sensortypen mit anständiger 
Auflösung messen, z.B. 1/64 Grad mit Platin-Sensoren.

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

du willst also Signale mit einer Auflösung kleiner als 3800/64 = 60 ppm 
bzw. 300 uV (@5V) messen. (Ich gehe mal vom "best case" = Ansteuerung 
mit ratiometrischer Konstantstromquelle aus).

Ein normaler 5V-Spannungsregler hat ein Rauschen das mindestens in 
dieser Größenordnung liegt. Meist wird leider nur das Breitbandrauschen 
mit ca 40uV effektiv = ca 240uV peak/peak angegeben. Das 0,1-10 Hz 
rauschen das hier sicher mehr relevant ist liegt nochmals höher.

Sowohl Dein ADC als auch der Interne ADC verursachen Stromschwankungen 
im Bereich ca 0,5 mA * bis zu 1 Ohm der Drossel. Ergibt weiteres 
Rauschen auf der AVCC. (vom Störnebel auf der Digitalseite will ich gar 
nicht reden).

-> Wenn Du die Wandlungen im Sleep-Modus des Prozessors machst und 
vieeele Messwerte mitteln kannst um das Rauschen herauszurechnen dann 
brauchst Du eventuell keine getrennte Versorgung.

Ich verwende für meine Schaltungen mit dem LTC2400 immer eine vom 
Prozessor getrennte rauscharme (buried Zener) Referenz wie z.B. 
LT1027/LT1236 für den 24-Bit A/D-Teil. Wobei in deinem Fall sicher auch 
eine etwas stärker rauschende Bandgap-Referenz reichen sollte.

Autor: Gerd (Gast)
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> getrennte rauscharme (buried Zener) Referenz

Die wichtigsten Messungen werden ratiometrisch sein, Schaltung mit 
Platinsensor beispielsweise wie im Datenblatt mit ratiometrischer 
Referenz. Dabei kommt es nicht auf die Qualität von AVCC an, oder? Oder 
wird der ADC auch bei ratiometrischen Messungen von Noise auf AVCC 
gestört?

> Ein normaler 5V-Spannungsregler hat ein Rauschen das mindestens in dieser 
Größenordnung liegt

Bei mir ein Low-Drop-LM2940-Regler, der laut Datenblatt 50mV hat. Ich 
weiss nicht, in welcher Grössenordnung man sich darüber Gedanken machen 
muss: Zwischen dem analogen Teil und dem Spannungsregler liegen 
zahlreiche Kondensatoren und die Induktivität (Kondensatoren 100uF, 
100NF am Spannungsregler, 10uF und Induktivität vor dem analogen Teil, 
100NF an allen möglichen IC-Eingängen).

Wahrscheinlich werden nur T hermoelement-Messungen die Referenz des 
AD7793 nutzen. Dabei soll auch der Temp-Sensor im AD7793 verwendet 
werden. Wenn es nur für 0.1 Grad Auflöung und 2 Grad Genauigkeit nach 
Kalibration reicht, wäre das noch ok. Hauptsache die Messungen mit 
Platinsensoren sind rauschfrei.

> Wenn Du die Wandlungen im Sleep-Modus des Prozessors machst und vieeele 
Messwerte mitteln kannst

Mitteln wird schwierig. Es werden pro Sekunde vier Messwerte (2 pro 
Eingang) benötig. Der AD7793 schafft bei der gewünschten Auflösung nicht 
allzu viele Wandlungen.

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

>  Dabei kommt es nicht auf die Qualität von AVCC an, oder?

leider doch: ein Sigma-Delta-Wandler erfaßt Eingangssignal und 
Referenzspannung nicht zur gleichen Zeit. Es wird ständig zwischen 
Eingang Masse und Referenz hin und hergeschaltet. Die Ratiometrie hilft 
nur um den Absolutwert der Referenz herauszukalibieren.

Durch die Abtastung mit dem Sigma-Delta Takt entsteht natürlich auch 
eine zusätzliche Filterung.

Ich habe mal ein paar Messungen gemacht:
LTC2400: Versorgung und VREF aus Referenzquelle abgeblockt mit 10uF + 
100nF
Referenz: direkt daneben Eingang mit 1uF (1206 keramisch) abgeblockt.
Versorgung Akku 8,5V.
Anbindung an PC RS232 über PIC12F675 (eigener 5V-Regler) und 
Optokoppler.

Eingangsspannung 2,5V über Spannungsteiler 1K + 1K Metallfilm.
Aus jeweils 64 gleitend benachbarten Messwerten (jeweils ca 10 Sekunden) 
wurde der Peak-Peak Wert (Max-Min) über 2 Minuten beobachtet.

Ergebnis: (alle Messwerte Peak-Peak)

Referenz LT1027CCN8-5: 4,2uV bis 7,8uV
(Datenblatt 2uV,eff Breitband)

Low-Drop-Regler LP2950ACZ (Reichelt): 54,9uV bis 106,9uV
(Datenblatt 430uV,eff Breitband)

Habe leider keinen LM2940 da, der dürfte aber nach Datenblatt etwa 1/3 
an Rauschen haben (150uV,eff/430uV,eff). Die meisten Low-Drop-Regler die 
ich gefunden habe haben mehr Rauschen als Standard-Regler (30-40uV,eff).

Überraschenderweise verhält sich ein UA78L05A in meiner Anwendung gar 
nicht mal so schlecht:

UA78L05A (TI): 10,0uV bis 16,2uV
(Datenblatt 30uV,eff Breitband)

Fazit: Du wirst bei höheren Anforderungen um Tests nicht herumkommen.


> Es werden pro Sekunde vier Messwerte (2 pro Eingang) benötig.

Mich macht der Therm "update rate" im Datenblatt des AD7793 stutzig. 
Sind bei dem die Messwerte nach dem Umschalten auf einen anderen Kanal 
sofort gültig, oder müssen die ersten paar Messwerte wie bei den meisten 
Sigma-Delta-Wandlern weggeworfen werden?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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>Mich macht der Therm "update rate" im Datenblatt des AD7793 stutzig.

In der Tat. Da muss man genau aufpassen. Bei Kanalwechsel wird's 
langsamer. Aber der 7793 hat noch etwas Luft. Einfach etwas schneller 
laufen lassen... 470Hz sollen moeglich sein. Auch wenn's dann nur 240Hz 
sein sollen...

Autor: Johnny E. (electricjohnny)
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Hallo zusammen,

der letze Beitrag ist zwar ein paar Jährchen her, aber hat jemand eine 
Beispielschaltung für die Anbindung eines externen ADCs an einen µC 
(ATmega8)?

Danke im Voraus und beste Grüße.

Autor: Uwe S. (de0508)
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Sorry Johnny,

das steht doch im Datenblatt deines uns unbekannten ADC.

Ich habe noch welche aus 1990, die nutzen ein paralleles Interface - nur 
so als Beispiel.

Also alle 12 Bit an den µC und die Steuer- und Signalleitungen nicht 
vergessen..

Beitrag #3708684 wurde vom Autor gelöscht.

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