ADC Schutzschaltung

Wenn die AD Wandlung schnell erfolgen soll, wäre ein Kondensator am AD 
Eingang nach Masse noch sinnvoll. Lies dir mal die Bemerkungen im 
Datenblatt zu dem Thema durch. Ansonsten OK.

Dirk schrieb:
> reicht die Größe des Widerstandes?

4k7 ist schon ne gute Hausnummer.
Wieviel Strom zieht die 5V-Elektronik am +5V genannten Knoten 
mindestens?
Werden die 5V auch als Referenzspannung genutzt, kann das Übersteuern 
auch dynamisch lustige Folgen haben...

An den ADC-Pin kommt noch eine kleiner Kondensator (1nF bis 100nF), das 
ist dann ein einfacher RC-Tiefpass und der S/H-Kondensator (14pF) kann 
sich über den schnell aufladen.

Ja 60mA maximal...
Ich war am Minimalbetrag interessiert, da du ja mit "Ableitstrom" in 
die +5V-Versorgung hinein ebendiese anhebst, falls da nicht genug Strom 
gezogen wird. mf

Pack eine BAV199 an den Eingang, davor noch 100 Ohm.

Klaus schrieb:
> Ein Tiefpass wenn's schnell gehen soll ??

Ja, richtig. Schau dir Beispielapplikationen an und lies etwas über die 
Interna der A/D Wandler.

Der "richtige" Tiefpass muss ohnehin meist noch davor (Stichwort 
Antialiasing). Aber das kommt erst im nächsten Silvester.

Oszilloskop mit 100 MHz und 1 Gigasample/Sek... Samplingrate, Bandbreite 
und Takt des ADC sind alles verschiedene Dinge. Daher stehen sie nicht 
im Verhältnis 1:1. Die Abtastrate muß immer deutlich höher sein als die 
Frequenz des zu untersuchenden Signals. Mit 2 Messungen pro Zyklus wird 
man nicht glücklich und mit 10 Messungen sieht ein Sinus noch immer 
ziemlich eckig aus.

Das entspricht 5 Messungen pro Halbwelle, bzw 2 oder 3 pro Quadrant. 
Durch 2 Punkte kann ich immer eine Gerade legen und somit ein Sinus 
nicht von einem Dreiecksignal unterscheiden. Da haben dann auch 
irgendwann die mathematischen Analysemethoden mangels Stützpunkte ihre 
Grenzen.

Mit den 200 kHz ADC-Takt als oberen Grenzwert für 10 Bit Genauigkeit 
schafft der ATMega ca 15.000 Messungen pro Sekunde. Die 
Eingangsbandbreite ist Singleended für bis zu 38,5 kHz ausgelegt und bei 
differntiellen Messungen für 4 kHz. Da wäre ein 3kHz Tiefpass nicht 
sooooo weit daneben. Hier gibt es zwar eien Beitrag in dem jemand zwar 
5kHz Signale gesampelt hat. Dazu wurde aber der ADC übertaktet.

Wenn man nun den ADC per Widerstand schützt brauchen die Kondensatoren 
der Sample-and-Hold-Stufe mehr Zeit zum laden. Beim ATMega ist der ADC 
auf 10 kiloOhm Eingangswiderstand ausgelegt. Da drüber muß man sich 
Gedanken machen. Ein Kondensator bildet zwar mit dem Eingangswiderstand 
einen Tiefpaß, welcher höhere Frequenzen stärker dämpft, ermöglicht aber 
ein schnelles laden der Sample-and-Hold-Stufe da der Kondensator relativ 
niederohmig am ADC hängt. Man braucht die Abtastrate also nicht zu 
senken. Die Dämpfung durch das RC-Glied kann man dann in der Auswertung 
berücksichtigen. So kann man also Dank Tiefpaß schnell auswerten. Und 
für hohe Frequenzen brauch man noch höhere Samplingraten.

Nebenbei empfiehlt Atmel das Fernhalten von höheren Frequenzen vom ADC. 
Durch ein RC-Glied sind wir niederfrequent und niederohmig. Alles ist 
gut. Ob der Kondensator nötig ist hängt davon ab was man messen will. 
Sind keine steilen Flanken im Signal brauche ich den Kodensator eher 
nicht.

"The user is recommended to only use low impedant sources
with slowly varying signals, since this minimizes the required charge 
transfer to the S/H
capacitor."

Mir ist klar das 15 ksps kein Rekord ist. Im Gegenteil, ich habe es auch 
zitiert um die Grenzen des Atmegas aufzuzeigen. Es ging ja um die 
Einschränkung der Bandbreite durch den Tiefpaß. Ich wollte damit 
klarmachen, daß man sich bei einem AVR schon Gedanken machen muß, wenn 
man höhere Frequenzen sinnvoll abtasten will. Somit ist die Reduktion 
der Bandbreite auf den unteren Kilohertzbereich selten ein wirklicher 
Verlust. Das sind nunmal die Daten des Chips. Ein Mikrocontroller ist 
nunmal kein Oszi.

Ich meinte auch nicht, daß es durch einen Kondensator schneller wird. 
Das ist natürlich Schwachsinn^^ Aber durch den Kondensator "sieht" der 
ADC Low-Impedance vor seiner Tür. Das ermöglicht! es die Sample and Hold 
Zeit trotz hochohmigem Vorwiderstand kurz zu halten.

Ob man es nutzt ist eine andere Sache. Jedenfalls ist man nicht mehr 
gezwungen die hust "Belichtungszeit" (Analogie zur guten alten 
Analogfotografie) raufzusetzen. Denn dummerweise ist das Verhältnis 
Sample and Hold zur Auswertung beim AVR fix. Verdopple ich die Zeit fürs 
S&H so verdopple ich auch die Wartezeit bis das Ergebnis im Register 
steht.

Das ist zwar selten von Bedeutung. Aber manchmal benötigt man eine kurze 
Latenz. Und dann ist es manchmal unpraktisch, daß an beim Fotoladen 
statt einer Woche zwei Wochen auf seine Bilder warten muß, bloß weil man 
beim knippsen die Belichtungszeit verdoppelt hat.

Auf "The user is recommended.." verwies ich auch mit dem Wort "Nebenbei" 
um zu zeigen, daß es im Einklang dazu steht und keine Nachteile mit sich 
bringt solange man es nicht übertreibt. Es sollte nicht als Begründung 
herhalten. Die Begründung ist der Zweck, und den hatte ich vorher 
genannt.

Wie das digitalisierte Signal aussieht interessiert nicht nur Leute mit 
einem Skope. Es hängt davon ab wofür man die Daten braucht. Das mit dem 
Modem interessiert mich. Ich bin mir nicht sicher, ob ich es richtig 
verstanden habe. Digitalisierst du mit 8 kHz, wandelst das wieder von 
Digital nach Analog um auf diesem Signal ein Modem laufen zu lassen?

Ich kann mir zwar vorstellen, daß das prinzipiell geht, da sich das 
Modem anpaßt und die Baudrate senkt. ich kann mir aber nicht vorstellen 
das das mit vollen 33Kbaud geht. Wenn ja würde mich das sehr 
interessieren. Dann sollten wir aber auf einen neuen Thread ausweichen. 
Ich fürchte das nimmt dann Formen an die mit dem ursprünglichen Thema 
kaum noch was zu tun haben. Aber es interessiert mich :)

gute Nacht

Carsten

Argh,

ich bin so blöd. Ich hab bei den Kilosamples was mit den Kilobaud 
durcheinander geworfen. Ich erinnere mich nun wieder an die 8K Abtastung 
mit 8 bzw 7(Analog) Bit aus Modemzeiten, daher war auch bei 56K Schluß. 
Irgendwo hab ich auch noch mein Modem liegen. Die 33KBaud lassen sich 
dann natürlich bequem durchschieben.

Die Rückwandlung nach analog und dann Modem entsprang nur meiner 
temporären Verwirrung da ich dachte Du würdest einen separaten µC vor 
dem Modem betreiben. Das war völlig bescheiuert von mir.

Ich hatte da gerade nen Brett vorm Kopp. Und dabei rechne ich zur Zeit 
täglich Samples in baud um, um möglichst viele ADC-Daten über über den 
USART zu schaufeln. Eigentlich simpel aber irgendwie war ich da gerade 
betriebsblind^^

Nun ist alles klar.

Danke und gute Nacht

Carsten