ständiges wechseln des AD-Wandler Kanals

[AndreasB (Gast)]

Hallo

für die Abtastung eines Signals mit unterschiedlicher Verstärkung 
(ATMEGA8,CPU:1,28MHz ADC:160kHz) ist es zeitweise notwendig den Kanal 
des AD-Wandlers zu wechseln. Hat jemand eine Information wie viele 
Taktzyklen der Controller für die Umschaltung benötigt, damit diese bei 
der nächsten AD-Wandlung wirksam wird.

Vielen Dank

[Rahul, der Trollige (Gast)]

Du kannst den Kanal schon während einer laufenden Messung umschalten.
Guck dir dazu am besten mal Figure 92 und 93 im Datenblatt an.

[johnny.m (Gast)]

An sich sollte zwischen zwei Wandlungen keine Pause erforderlich sein, 
sonst wäre der Free-Running-Modus sinnfrei... Es wird zwar von anderen 
über Probleme mit der Genauigkeit berichtet, wenn man nicht soundsoviele 
µs wartet, aber generell gibt es keinen Anlass, am Datenblatt zu 
zweifeln.

Schau Dir am besten mal im Datenblatt den Abschnitt "Prescaling and 
Conversion Timing" an. Da sind Timing-Diagramme drin, die eigentlich 
keine Fragen offen lassen.

[AndreasB (Gast)]

Tja diese Bilder sagen dass dieser Vorgang in den ersten beiden 
Taktzyklen erfolgen. In meinen Tests ist es allerdings so, dass das 
toggeln nur mit einer delay von 100µs funktioniert!
#asm
  push R26
  ldi R26, 0xC1
  out 7, r26
  pop R26
#endasm
delay_us(110) ;

--> nächste Wandlung

[Rahul, der Trollige (Gast)]

Senk die Zeitz mal auf 40µs.

[johnny.m (Gast)]

Ist Dein Signal eventuell sehr hochohmig? Wenn das der Fall ist, dann 
kann es dadurch, dass der Sample-and-Hold-Kondensator über einen zu 
großen Widerstand aufgeladen werden muss, zu einer erhöhten 
Sampling-Zeit kommen. Bei Impedanzen im Bereich einiger 10 kOhm sollte 
es aber noch nicht zu Problemen kommen (zumindest nicht bei den für 
volle Auflösung empfohlenen Frequenzen)

[AndreasB (Gast)]

Habe ich schon es geht zwar besser aber es reicht noch nicht aus erst ab 
110µs arbeitet es korrekt allerdings kann ich die Abtastrate damit 
vergessen! Warum denn eigentlich 40µs?

[Rahul, der Trollige (Gast)]

>Warum denn eigentlich 40µs?
Sonics Vorschlag...
Ich würde sonst auch in die Richtung wie JoHnny gucken: Liefert deine 
Schaltung dem ADC genug Stom in genügend kurzer Zeit? Sonst müsstest du 
mit einem Impedanzwandler arbeiten.

[johnny.m (Gast)]

Schau Dir mal den Abschnitt "Analog Input Circuitry" im Datenblatt an 
(in meiner aktuellen Version auf Seite 202). Da ist der ganze Mist 
beschrieben. Man muss eben immer erst die 14 pF aufladen, bevor es 
losgehen kann. Wenn die Quelle zu hochohmig ist, wirds ungenau, weil 
dann die Zeitkonstante zu groß wird. Dann muss man eben warten (oder nen 
OPV davor, wie Rahul vorgeschlagen hat).

[AndreasB (Gast)]

Den OPV davor gibt es schon! Es ist ein LMV722 der einfach und 50fach 
verstärkt (Es ist ein Wechselsignal)

[Rahul, der Trollige (Gast)]

>(Es ist ein Wechselsignal)
und wie weisst du dann, dass das Signal an deinem Eingang das falsche 
ist?

[AndreasB (Gast)]

Das kann ich über die Verstärkung herausbekommen. Das 50fach verstärkte 
liegt an Kanal 2 und das einfach verstärkte an Kanal 1! Wenn ich an 
Kanal2 Messe und die Auswertung für Kanal 1 mache oder umgekehrt wird 
die Spannung falsch berechnet. Es funktioniert alles korrekt wenn ich an 
Kanal 1 allein messe und an Kanal 2 allein messe. Kommt jedoch die 
Umschaltung dazwischen ist alles im Eimer!

[Rahul, der Trollige (Gast)]

Um eine ehemalige Mitschülerin zu zitieren:
"Versteh' ich nicht!"
Du misst an Kanal 1 das Signal mit 50facher Verstärkung. Dann schaltest 
du auf Kanal 2 um und misst es mit zweifacher Verstärkung, und 
erwartest, dass beide Signale nach einer Berechnung gleich sind?
Das ginge nur bei sehr langsamen Wechselsignalen.

[johnny.m (Gast)]

Öhh, wenn Du ein "Wechselsignal" misst, welche Frequenz hat dieses 
Signal und wie oft pro Periode tastest Du es ab? Bei einem 
"Wechselsignal" reicht es ja nunmal nicht, wenn man nur einmal pro 
Periode oder so abtastet...

[AndreasB (Gast)]

Nun ich taste es als erstes mit 50facher Verstärkung ab wenn dieses 
Signal übersteuert ist dann taste ich es erneut mit einfacher 
Verstärkung ab. Das Signal hat eine Frequenz von 600Hz. Die ADC:160kHz 
==> Abtastung mit 12,3kS/s (theoretisch) ca. 8kS/s gemessen. Das 
Sampling Theorem ist also mehr als übererfüllt. Das Problem scheint 
wirklich beim Umschalten des AD-Wandler Einganges zu liegen.

[johnny.m (Gast)]

Ich kann mir das jetzt nicht wirklich vorstellen. Wenn es mit einem 
Kanal klappt und mit dem anderen auch, dann muss es auch nach einer 
Umschaltung klappen. Nur musst Du nach der Umschaltung auch erstmal "neu 
anfangen", also mindestens eine Periode komplett abtasten, sonst ist es 
klar, dass es unsinnige Werte gibt. Ich weiß ja nicht, was Du letzten 
Endes als Ausgabewert haben willst (Mittelwert, Effektivwert, 
Scheitelwert...). Aber um einen dieser Werte zu bestimmen, brauchst Du 
ein ganzzahliges Vielfaches einer Periodendauer des zu messenden 
Signals. Und nach dem Umschalten musst Du natürlich alle Werte von 
vorher (die mit der anderen Verstärkung gemessen wurden) aus Deinem 
Speicher für die Mittel- oder wieauchimmer-Wert-Berechnung löschen, 
sonst gibts durcheinander.