www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gegenseitige Beeinflussung von ADC-Kanälen beim ATMega8


Autor: Konstantin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo geehrte Wissenden!

Ich möchte mit dem ATMega8 2 Spannungen welche durch 2 Potis eingestellt 
werden können ausmessen.
Hier die Beschaltung:

         5V  _____
                    |
                   _|_   8.2k
                  |   |
                  |   |
                  |___|
                 ___|___
               _|_/    _|_/   je 10k Potis
              |  /|   |  /|
    ADC4 o----| / |   | / |----0 ADC5
              |/__|   |/__|
              / |_____/_|
                    |
          |_________|
          |
         GND

Da ich mit der internen Referenzspannung (2.56 V) arbeiten muss, hab ich 
einen Spannungsteiler aus den beiden Potis und einem Serienwiderstand 
aufgebaut. Dies gewehrleistet, dass am Poti keine Spannung eingestellt 
werden kann, die die 2.56 V Referenzspannung übersteigt.

Nun beobachte ich jedoch folgendes Problem, dessen Ursache mir völlig 
schleier ist.
Verändere ich die Potistellung eines Potis, z.B. der an ADC4 
angeschlossen ist, wirkt sich das nicht unerheblich auf die Spannung 
aus, die an ADC5 anliegt. Umgekehrt beobachte ich die selbe Auswirkung.

- Die Spannungen die an ADC4 und ADC5 anliegen habe ich mit einem
  Multimerer gemessen.
- AVCC ist mit 10nH mit VCC verbunden, und mit 100nF gegen Masse 
abgeblockt
- !!!  Vielleicht wichtig: ADC4 und ADC5 sind des weiteren mit 
10uF-Elkos
       gegen Masse verbunden

Was könnte die gegenseitige Beeinflussung der Messspannungen 
verursachen???

Autor: Eddy Current (chrisi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wahrscheinlich ist die Impedanz der Quelle so hoch, dass die 
Sample/Hold-Schaltung des ADC nicht schnell genug umladen kann. Hierzu 
gibt das Datenblatt auch einen Kommentar ab.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

Mit welchem Takt läuft der ADC?

MfG Spess

Autor: Samuel C. (dragonsam)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie lange wartest du zwischen den Messungen? Du musst ein paar ms 
warten. Der ADC im AVR hat, soweit ich weis, eigentlich nur einen ADC, 
der zwischen den Pins geschaltet wird. Der braucht eine gewisse Zeit, 
bis er wieder bereit ist.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Der ADC im AVR hat, soweit ich weis, eigentlich nur einen ADC,
>der zwischen den Pins geschaltet wird. Der braucht eine gewisse Zeit,
>bis er wieder bereit ist.

Nur, wenn die Referenzspannung umgeschaltet wird.

MfG Spess

Autor: MR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wir wäre es, wenn Du für jeden ADC jeweils einen völlig separaten 
Spannungsteiler verwendest.

Autor: Andreas N. (maikohar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jepp, MR hat Recht. Es ist das Ohm'sche Gesetz, dass diese 
Spannungsänderungen an dem jeweils anderem Poti bewirkt :D

Autor: bwisser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ..., dessen Ursache mir völlig schleier ist.

sorry aber spannungsteiler müsste man können^^
wenn der adc innenwiderstand unendlich größ wäre würde es aber gehen

Autor: Senf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ist doch völlig normal das sich die spannung am >> beiden << ADC auch 
ändert o.o

Autor: Bernadette (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die 10uF-Elkos haben einen Leckstrom, der bei steigender Spannung größer 
wird und somit den gesamten Spannungsteiler belastet.

Erhöht man eine Spannung, so wird der Spannungsabfall am 8k2 Widerstand 
größer und somit am anderen ADC kleiner.

B.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>wenn der adc innenwiderstand unendlich größ wäre würde es aber gehen

Die 100 MOhm des ADC kommen dem schon sehr nahe. Eine Belastung der 
Quelle findet nur in der Sample-Phase statt. Das macht sich aber nur bei 
hochohmiger Quelle oder z.B. bei maßloser Übertaktung des ADC richtig 
bemerkbar. Eine andere Möglichkeit wäre eine falsche Beschaltung der 
Potis.

MfG Spess

Autor: Andreas N. (maikohar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wo hast Du denn die 100MOhm her?
Ich sehe in Datenblatt nur, dass der Sampling-Kondensator über 
1k-100kOhm geladen wird.

Und hochohmige Quelle trifft hier ganz gut zu.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Wo hast Du denn die 100MOhm her?

Z.B. Datenblatt ATTiny25/45/85 unter:

21.7 ADC Characteristics – Preliminary

RAIN   Analog Input Resistance   100 MΩ

MfG Spess

Autor: Konstantin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Bernadette
   Deine Erklärung scheint mir wegweisend zu sein. Dem werde ich 
nachgehen
   Danke!!!

@ MR und Andreas N.
   Bringt das Verwenden von separaten Spannungsteilern denn was? Am Ende
   sind die ja sowieso über 5V parallel mit einander verbunden. Oder
   übersehe ich da was?

Autor: Konstantin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ MR und Andreas N.
   Sorry, ich glaube nun verstehe ich wo der Unterschied ist.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

Nochmal. Wie hoch ist dein ADC-Takt?

MfG Spess

Autor: Andreas N. (maikohar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Spess mit 100Mohm hast Du recht.
Aber das S&H-Glied ist stromgetrieben und hat eine Zeitkonstante bis zu 
1,2µs.
Bei einem ADC Takt von 200kHz sind es nur 4 Zeitkonstanten bis S&H voll 
geladen ist. Da ist der Quellenstrom schon entscheidend.
Wenn Konstantin die Spannungsteiler trennt wird, sollte sich das Problem 
lösen.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Wenn Konstantin die Spannungsteiler trennt wird, sollte sich das Problem
>lösen.

Möglich. Aber wie gesagt, kann dieser Effekt auch durch einen zu hohen 
ADC-Takt entstehen.

MfG Spess

Autor: holger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>- !!!  Vielleicht wichtig: ADC4 und ADC5 sind des weiteren mit
>10uF-Elkos gegen Masse verbunden

>Aber das S&H-Glied ist stromgetrieben und hat eine Zeitkonstante bis zu
>1,2µs.
>Bei einem ADC Takt von 200kHz sind es nur 4 Zeitkonstanten bis S&H voll
>geladen ist. Da ist der Quellenstrom schon entscheidend.

Dürfte bei den 10u Elkos wohl nicht so schlimm werden der 
Spannungseinbruch.

Ich tipp einfach mal auf falschen Anschluss der Potis.

Autor: Andreas N. (maikohar)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
spess53 schrieb:
> Möglich. Aber wie gesagt, kann dieser Effekt auch durch einen zu hohen
> ADC-Takt entstehen.

Da stimme ich Dir gerne zu, weil dann die S&H-Zeit noch geringer wird 
und der Eingang noch empfindlicher auf den Quellenwiderstand reagiert.

Autor: spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Da stimme ich Dir gerne zu, weil dann die S&H-Zeit noch geringer wird
>und der Eingang noch empfindlicher auf den Quellenwiderstand reagiert.

Da der Widerstand vor dem Sample-Kondensator mit 1...100k angegeben ist, 
spielen 10k oder 20k Quellwiderstand absolut keine Rolle. Entspricht 
auch eigener Erfahrung. Hier sind andere Fehler im Spiel.

MfG Spess

Autor: Konstantin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der ADC-Takt liegt bei unbedenklichen 50 kHz.
Hab die Lösungsvorschläge noch nicht realisiert, vermute aber dass die 
Lösung tatsächlich darin liegt, entweder die Elkos zu entfernen oder 
aber zwei getrennte Spannungsteiler aufzubauen.
Werde das Ergebnis dann später posten, vielleicht wird noch jemandem 
damit geholfen.

Autor: Eddy Current (chrisi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Weitere Aufschlüsse erhält man, wenn man probeweise 100nF pro 
ADC-Eingang gegen Masse schaltet und die Tests wiederholt.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.