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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Warum immer kleinere Referenzspannungen?


Autor: I. L. (Gast)
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Moin,

ich habe nun schon 2-3 Projekte mit einem XMega gemacht. Negativ viel 
mir auf, dass die Referenzspannung für den ADC nicht größer als VCC-0,6V 
sein darf/kann (==> 3,3V -0,6V = 2,7V). Bei einem 12-Bit Wandler hätte 
ich eine Spannungsauflösung von 660µV! Blöd an der Sache ist nur, dass 
etvl. Störgrößen meine Messung nun stärke Beeinflussen als sonst mit 5V!

Warum geht man diesen Weg? Die interne Bandgab hat sogar nur 1V ==> 
244µV.
Ich sehe darin keinen Vorteil, eher nur Nachteile!

Hat jemand eine Begründung dafür?



Gruß Knut

Autor: doch gast (Gast)
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Warum Vref nur bis VCC-irgendwas gehen darf weiß ich nicht, die 
Versorgungsspannungen an sich werden immer kleiner weil die Strukturen 
in den ICs immer kleiner werden und die "hohen" Spannungen nicht mehr 
aushalten.

Autor: I. L. (Gast)
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doch gast schrieb:
> Warum Vref nur bis VCC-irgendwas gehen darf weiß ich nicht, die
> Versorgungsspannungen an sich werden immer kleiner weil die Strukturen
> in den ICs immer kleiner werden und die "hohen" Spannungen nicht mehr
> aushalten.

Hauptsächlich hängt das auch mit der Leistungsaufnahme zusammen...
Es war aber die Frage warum die Referenzspannungen kleiner werden, nicht 
die VCC.


Gruß Knut

Autor: Falk Brunner (falk)
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@I. L. (knutinator)

>Hat jemand eine Begründung dafür?

1.) Kleiner IC-Geometrieen vertragen nur noch geringe 
Versorgungsspannungen.
2.) Für Ultra low power Schaltungen will man kleine Spannungen, auch 
Referenzspannungen.

MFG
Falk

Autor: I. L. (Gast)
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Aber man schiesst sich doch selber ins Knie, der Filteraufwand und die 
EMV werden deutlich schwerer, gerade dann wenn man ein SNT für einen 
guten Wirkungsgrad mit aufm Board hat.


Gruß Knut

Autor: MaWin (Gast)
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> Warum Vref nur bis VCC-irgendwas gehen darf weiß ich nicht

> Warum Vref nur bis VCC-irgendwas gehen darf weiß ich nicht

Na irgendwoher muss der Strom für die Referenzspannung ja kommen,
eine Stromquelle, und keine Schaltung ohne Spannungsbedarf.

Vref wird immer kleiner, weil die möcglichen Versorgungsspannungen
der ICs immer kleiner wedern, weil der Kunde das so will und auch
immer weniger Leistungsaufnahme will.

Normalerweise sind kleinere Referenzspannung wegen der damit
einhergehenden höheren absoluten Auflösunge ein Vorteil, man
braucht ggf. keine Verstärker mehr, und wenn man höhere
Spannung hat, kann man ja einen Spannungsteiler vorsetzen.

> Blöd an der Sache ist nur, dass etvl. Störgrößen meine
> Messung nun stärke Beeinflussen als sonst mit 5V!

Quatsch. Störungen im SIgnal werden die ja auch propoertional
durch den Spannungsteiler bzw. gernigere Verstärkung reduziert,
sind deine Störungen hingegen eingestreute, dann musst du eben
besseres Leiterplattenlayout erlernen.

> Ich sehe darin keinen Vorteil, eher nur Nachteile!

Alle anderen Leute sehen die Vorteile.

Autor: Carsten Wille (eagle38106)
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Moin!

Für den ATxmega definiert das Datenblatt einen zulässigen 
Versorgungsspannungsbereich von 1,6 - 3,6V.

Die interne Referenz muß also ein Stück unter diesem Wert liegen. Ginge 
nur anders, wenn man mehrere umschaltbare Referenzen für verschiedene 
Versorgungen implementieren würde. Macht keiner!

Die analogen Eingangssignale müssen unter VCC liegen, damit nicht Ströme 
von den internen Schutzdioden vom Eingang nach VCC fließen. Wenn ein µC 
keine internen Teiler verwendet, muß das Signal außerdem kleiner gleich 
Vref sein.

244µV/LSB ist nicht viel, sollte aber mit einem vernünftigen Layout 
beherrschbar sein.

Gruß
Carsten

Autor: I. L. (Gast)
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MaWin schrieb:
> Quatsch. Störungen im SIgnal werden die ja auch propoertional
> durch den Spannungsteiler bzw. gernigere Verstärkung reduziert,
> sind deine Störungen hingegen eingestreute

Wenn man eine Batteriespannng misst, magst du Recht haben. Misst man in 
einem FU die Zwischenkreisspannung haste Streuungen, da träumste von....

> dann musst du eben besseres Leiterplattenlayout erlernen.

Wenn ich so was lese, kann ich mir schwer vorstellen das du das ernst 
meinst. Das lernt man nich mal "eben".

Autor: MaWin (Gast)
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> Wenn man eine Batteriespannng misst, magst du Recht haben. Misst man in
> einem FU die Zwischenkreisspannung haste Streuungen, da träumste von....

Blödsinn. Wenn deine Zwischenkreisspannung 400V beträgt, und die 
Störungen darauf 4V, dann reduziert dein SPannungsteiler der aus 400V 
nur 1V macht auch die Störunge, nämlich auf 0.01V.

> Wenn ich so was lese, kann ich mir schwer vorstellen das du das ernst
> meinst. Das lernt man nich mal "eben".

Dann bezahl' halt jemanden dafür, der sich im Gegensatz zu dir die Mühe 
machte, es zu lernen. Kein Wunder, daß China Deutschland mit 
Riesenschritten überholt, bei so lernfaulen Wohlstandsverwöhnten.

Im Gegensatz von vor 40 Jahren, als man es noch nicht so genau wusste 
und die vorherige Generation das gelernt hat, sind heute Layoutprobleme 
hinreichend dokumentiert, in fast Lehrbuchform aufgeschrieben, und per 
Simulationsprogrammen vorher abschätzbar, es ist also heute viel 
einfacher an das Wissen zu kommen, aber eine Generation die vor dem 
Fernseher aufgewachsen ist, muss es wohl vorgekaut bekommen.

Autor: I. L. (Gast)
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MaWin schrieb:
> Blödsinn. Wenn deine Zwischenkreisspannung 400V beträgt, und die
> Störungen darauf 4V, dann reduziert dein SPannungsteiler der aus 400V
> nur 1V macht auch die Störunge, nämlich auf 0.01V.

naja, jetzt versuch ma weiter zu denken. Bei 10mV und 1V Referenz und 
einem 12-Bitter macht das +/-41 Bit.

MaWin schrieb:
> Dann bezahl' halt jemanden dafür, der sich im Gegensatz zu dir die Mühe
> machte, es zu lernen. Kein Wunder, daß China Deutschland mit
> Riesenschritten überholt, bei so lernfaulen Wohlstandsverwöhnten.

Über so einem Quatsch muss man einfach drüber stehn...

Autor: tt2t (Gast)
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> Über so einem Quatsch muss man einfach drüber stehn...

echt fundierte Antwort ...

Autor: F.M. (Gast)
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Naja, recht hat er doch. Ich finde es unverschämt so ein Urteil zu 
fällen, obwohl derjenige ihn gar nicht kennt.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ist halt MaWin. Er hat ja schon Recht. Nur teilt er das nur gerne auf 
"seine eigene" Weise mit ;-). Alle Studenten, die nach ihm den Abschluss 
machen/gemacht haben, haben sowieso verloren.
Auf dem Trip mit den Chinesen, die Deutschland übernehmen ist er 
jedenfalls länger schon. Das bringt er in fast jede Diskussion ein.

Autor: I. L. (Gast)
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Wer hat denn gesagt das ich es nicht kann? Ich hab nur gesagt es wird 
schwerer, schon kam 2-3 Beträge später das ich es nicht könne und mir 
jemanden such soll. Warum sollte ich auf so was einsteigen, jemand der 
sich ein Urteil erlaubt, sollte es zumindest genauso gut, wenn nicht 
besser können.

Da wir das hier nie nachweisen können, sollte man also vorsichtig sein, 
damit was man sagt. Aber manche Leute haben einfach nur ne große Klappe 
und damit muss ich mich nicht abgeben.

>Im Gegensatz von vor 40 Jahren
Ja, da hätten so ne Großmäuler noch auf die Schnauze bekommen.



Gruß Knut

Autor: Loonix (Gast)
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Simon K. schrieb:
> Auf dem Trip mit den Chinesen, die Deutschland übernehmen ist er
> jedenfalls länger schon. Das bringt er in fast jede Diskussion ein.

Wahrscheinlich hat er gerade seinen letzten Auftraggeber verloren, weil 
denen "seine eigene" Art auch auf den Senkel gegangen ist. Weil er sich 
natürlich nicht eingestehen kann dass es eventuell an ihm selbst liegen 
könnte, müssen halt die Chinesen herhalten. Sind ja über ne Milliarde, 
da kann man ne Weile drauf einhauen...

I. L. schrieb:
> Da wir das hier nie nachweisen können, sollte man also vorsichtig sein,
> damit was man sagt. Aber manche Leute haben einfach nur ne große Klappe
> und damit muss ich mich nicht abgeben.

Hast recht.

>>Im Gegensatz von vor 40 Jahren
> Ja, da hätten so ne Großmäuler noch auf die Schnauze bekommen.

...

Autor: Kurfürst (Gast)
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MaWin schrieb:
> Blödsinn. Wenn deine Zwischenkreisspannung 400V beträgt, und die
> Störungen darauf 4V, dann reduziert dein SPannungsteiler der aus 400V
> nur 1V macht auch die Störunge, nämlich auf 0.01V.

Das ist nur die halbe Wahrheit. Zur ganzen Wahrheit gehört, dass die 
Transienten und deren Einstreuung in den Messkreis nur mit erhöhtem 
Aufwand abzuschirmen sind.


I. L. schrieb:
> gerade dann wenn man ein SNT für einen

SNT und >= 12 ADC? Für solche Ferkelei hatte ich nie Verständniss.

Autor: MaWin (Gast)
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> naja, jetzt versuch ma weiter zu denken.

Hab ich im Gegensatz zu dir getan.

> Bei 10mV und 1V Referenz und einem 12-Bitter macht das +/-41 Bit.

Und bei 5V statt 1V Referenzspannung ?

Teilt man 400V durch 80 und macht aus 4V Störung 0.05V,
welches, oh Wunder, bei 12 bit FSR zu +/-41 (nicht bit) führt.

> Wer hat denn gesagt das ich es nicht kann?

Du selbst

"Das lernt man nich mal 'eben'".

Könntest du es, würdest du nicht über das erlernen nachdenken.

> Zur ganzen Wahrheit gehört, dass die Transienten und deren
> Einstreuung in den Messkreis nur mit erhöhtem Aufwand
> abzuschirmen sind.

Ja, der Spannungsteiler muss halt auch im Freqúenzbereich der Störungen 
noch spannungsteilen, dafür lohnen sich Hf-Kenntnisse.

> Auf dem Trip mit den Chinesen, die Deutschland übernehmen ist er
> jedenfalls länger schon.

Stimmt. Seit dem ich mir die live angesehen habe. Und dann im
Kontrast dazu die Jammerlappen hier im Forum sehe.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Die Nichtlinearität wird mit kleinerwerdenden Strukturen immer 
schlimmer. Aber das schert niemanden der Fabs biete, so bieten sie 
größtenteils nur noch kleinste Strukturen an! Über 0,35um wirste nur 
sehr wenig finden.

Deswegen sterben viele interessante Chips einfach weg. Werden nicht mehr 
produziert. Geliefert, solange die Wafer noch auf Halde liegen.

Man ist also quasi gezwungen, zu digitalisieren.

Autor: Sven Salbach (Firma: Litrade.de) (ssalbach)
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@Kurfürst
Warum?
Ich habe hier ein super 1KW LAdegerät mit nem Atmega32..
Total super das Teil!!
Wird übrigens in einem Elektroauto verwendet.
Muss also auch noch mit Wärme/Kälte etc klar kommen

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Die Nichtlinearität wird mit kleinerwerdenden Strukturen immer
>schlimmer.

Teilweise ja. Ultraintegration ist nix für präzises Analogzeugs.

> Aber das schert niemanden der Fabs biete, so bieten sie
>größtenteils nur noch kleinste Strukturen an! Über 0,35um wirste nur
>sehr wenig finden.

Weil die Durchlaufmenge und damit der Gewinn zu klein sind.

>Deswegen sterben viele interessante Chips einfach weg. Werden nicht mehr
>produziert.

Ist wohl so.

> Geliefert, solange die Wafer noch auf Halde liegen.

Kaum, das lohnt sich gar nicht. Es werden einfach die "alten" 
Produktionsstraßen solange laufen gelassen, wie es noch rentabel 
erscheint. Dann ist Feierabend.

>Man ist also quasi gezwungen, zu digitalisieren.

So what, das ist der Lauf der Welt, hat der Welt viele Annehmlichkeiten 
bereitet.

MFg
Falk

Autor: I. L. (Gast)
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MaWin schrieb:
> Und bei 5V statt 1V Referenzspannung ?

Ich glaube du hast noch nicht begriffen was ich meine! Deine 4V im 
Zwischenkreis werden natürlich runter geteilt. Aber was ist mit 
induktiven bzw. kapazitiven Einkopplungen? Die wirken sich dann stärker 
aus. Mehr habe ich nicht gesagt!

MaWin schrieb:
> dazu die Jammerlappen hier im Forum sehe.

Irgendwie erweckst du immer mehr Mitleid bei mir...


Gruß Knut

Autor: MaWin (Gast)
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> Aber was ist mit induktiven bzw. kapazitiven Einkopplungen?

Wenn du meinen Beitrag weiter gelesen hättest, wüsstest du es.

> Mehr habe ich nicht gesagt!

Richtig. Du hast weniger gesagt, nämlich Nichts.

Autor: Loonix (Gast)
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MaWin schrieb:
> Wenn du meinen Beitrag weiter gelesen hättest, wüsstest du es.

Diesen Satz hast du schon so oft geschrieben, man kann kaum glauben dass 
du ihn dir selbst noch abnimmst.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Falk, bei dir ging das falsche Licht an. Der Abdul hat nicht mal wieder 
gejammert, sondern nur versucht die Dinge zu erklären.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>Falk, bei dir ging das falsche Licht an. Der Abdul hat nicht mal wieder
>gejammert, sondern nur versucht die Dinge zu erklären.

Dann muss der Abdul aber mal an seinem Ausdruck arbeiten.

MFG
Falk

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Oder mehr arbeiten und weniger ausdrücken?!

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