Hallo, ich hätte mal ne Frage zum ADC von einem Atmel ATMegaXX. Im Datenblatt steht: > By default, the successive approximation circuitry requires an input clock > frequency between 50 kHz and 200 kHz to get maximum resolution. If a lower > resolution than 10 bits is needed, the input clock frequency to the ADC can > be higher than 200 kHz to get a higher sample rate. Mir ist klar was passiert, wenn die Sample Rate höher als 200 kHz ist, aber was passiert wenn ich unter die 50 kHz gehe ? Grüße, Michael
Dann kannst Du nur noch langsam verändernde Spannungsverläufe abtasten. Außerdem dauert die Wandlung dann unnötig lange.
Wird die Wandelung dann auch genauer, oder sind dann 10bit eben 10bit ? Die Spannung die abgetastet wird ändert sich eh nur sehr langsam ....
Mehr als 10bit geht nicht, bzw. nur mit Tricks (Überabtastung mit Überlagerung eines definierten Rauschpegels).
> aber was passiert wenn ich unter die 50 kHz gehe?
Zusätzliche Theorie:
Die Wandlung wird ungenauer, weil die sample&hold-Schaltung im Eingang
bereits einen Spannungsabfall über das Messintervall erfahren kann.
> Mir ist klar was passiert, wenn die Sample Rate höher als 200 kHz ist,
input "clock frequency" between 50 kHz and 200 kHz != "SampleRate"
Wenn ich nun eine ADC Frequenz von 500khz habe, kommt ich gerade so auf 19khz: 500.000/13 = ~38,46 kSamples pro sekunde. durch 13 deswegen, weil eine wandlung 13 Takte braucht. nun teilen wir das noch durch 2 (Nyquist Frequenz), dann haben wir 19,2kHz Samplingfrequenz. Doch wie ist das dann mit der Genauigkeit? Wenn ich einen 10Bit ADC des AVRs nutze, auf welche genauigkeit komme ich dann? Reicht es noch, den wert umzurechnen und weiterzuschicken? Verzeiht mir die blöde Frage, aber ich bing gerade wirklich verwirrt von den ganzen Begriffen :s
Weshalb ziehst du da das Abtasttheorem mit ein, außerdem müsstest du
durch eine Zahl die größer als 2 ist teilen ... 2.1 oder so wenn du
wirklich Wechselspannung misst.
> Reicht es noch, den wert umzurechnen und weiterzuschicken?
Also die Zeit wird eingehalten, darunter leidet dann nur die
Genauigkeit.
Bei 200kHz ADC clock frequency sagt Atmel reicht es noch für die 10Bit
genauigkeit, bei allem was drüber liegt wird der Wandlungsfehler größer.
Ich weiß nicht ob du bei 400kHz mit 9 bit und bei 800kHz nur noch mit 8
Bit Genauigkeit rechnen kannst ... müsste man mal ausprobieren mit guten
Messmitteln.
Danke für die Antwort! Naja, ich möchte gerne ein Audiosignal digitalisieren und verschicken. Daher muss ich mit Nyquist ran (meinem Verständnis nach). Wenn die Genauigkeit aber nur um 1 oder 2 bit sinkt ist das ja nicht soo das problem, oder? Bis wie viel hz machts MP3 denn?
Jan schrieb: > Wenn die Genauigkeit aber nur um 1 oder 2 bit sinkt ist das ja nicht soo > das problem, oder? Geschätzt sinkt das deutlich mehr als 2 bit ein. Besser gleich nur Telefon-Qualität (8Bit / 8kHz) vorsehen, dann ist auch noch Zeit zum Verarbeiten/Speichern/Weitersenden. > Bis wie viel hz machts MP3 denn? 44100 üblicherweise, damit auch die Nicht-Diskobesucher ihren Hörbereich nutzen können. Ansonsten überlegen, ob ein kleiner 8Bit-AVR die richtige Plattform für dein Vorhaben ist.
Jan schrieb: > Wenn die Genauigkeit aber nur um 1 oder 2 bit sinkt ist das ja nicht soo > das problem, oder? Die Signalcodierung bei digitaler Telefonie (ISDN, VOIP) mit 8 Bit Codierung arbeitet logarithmisch (http://de.wikipedia.org/wiki/A-law), dein ADC aber linear. Diese Codierung geht von linearen 12 Bits aus. Für Telefonie!
Hmm, stimmt .. 8bitter sind nicht so das wahre ... Gibt es noch andere Methoden, Audiosignale in PWM umzuwandeln?
Schau dich mal bei den dsPIC33 um, die haben nette kleine Gehäuse, sind einigermassen gut verfügbar und Programmierung/Debugging ist günstig. Zudem können sie ganz gut rechnen, was bei Audiosignalen schon mal kein Fehler ist. Das wäre so ungefähr die untere Grenze des Sinnvollen, will mir scheinen.
Jan schrieb: > Hmm, stimmt .. 8bitter sind nicht so das wahre ... Gibt es noch andere > Methoden, Audiosignale in PWM umzuwandeln? Dreiecks-Generator, Komparator um Dreieck mit Eingangs-Audiosignal vergleichen, fertig ist das PWM-Signal. geht auch "selbstschwingend" mit nur einem OpAmp. Kosten: < 5€, Auflösung: > 16bit, PWM-Frequenz: hoch. Schau mal nach Class-D-Selbstbau-Verstärkern, die machen das teilweise so.
Dankeschön! Auch eine tolle Methode, auf die ich alleine wohl nie gekommen wäre! Wie hoch sollte da dann die Frequenz gewählt werden? 200khz würden passen? Dann würde ich einen DDS-IC nehmen und irgend einen schnellen komparator, vorher die negativen Anteile des Audiosignals herausfiltern und dann durch den Komparator jagen. Das sollt es tun! Analogtechnik, wieso einfach, wenns auch schwierig geht augenroll
Jan schrieb: > Wie hoch sollte da dann die Frequenz gewählt werden? 200khz würden > passen? Jup. Je nach verwendetem Komparator auch schneller. > Dann würde ich einen DDS-IC nehmen Overkill. Sowas hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Dreieck-Generator tuts auch. > und irgend einen schnellen > komparator, vorher die negativen Anteile des Audiosignals herausfiltern Nö. Audio-Signal Kapazitiv auf den Mittelwert des Dreieck-Signals koppeln. (=GND bei Symetrischer Versorgung) Bei Input=0V hat die PWM dann 50% Einschaltdauer. Bei Input=Min/Max hat die PWM 0%/100% Einschaltdauer. > und dann durch den Komparator jagen. Das sollt es tun!
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