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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Atmega8: Stört ADC0 andere Kanäle?


Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Ich hab hier an einem Atmega8 im PDIP28 das seltsame Phänomen, dass 
anscheinend ADC0 die anderen ADC Kanäle um bis zu 2.5LSB  beeinflusst.

Kann das wirklich sein???

Ich fahre ADC0 von 0 bis AREF durch (gelbe Kurve) und Messe an den 
anderen Kanälen, an denen eine konstante Spannung anliegt (z.B. ADC3, 
weisse Kurve),  eine um bis zu 2.5LSB proportinal verschobenen Messwert.

Alles schön reproduzierbar und stabiel.

Randbedingungen: Atmega8,PDIP28,5V Digital,5V Aref,ADC Vorteiler 128,
Single Shot Messung,jeder Kanal wird 10fach gemittelt.

Um herauszubekommen, ob dies durch meiner Schaltung vor dem AVR, der 
AREF Versorgung oder dem AVR selbt liegt, hab ich alle möglichen 
Konfigurationen permutiert:

- Veränderliche Spannungen an allen anderen ADC Kanälen beeinflussen 
sich untereinander nicht, auch nicht ADC0, da seht alles bombenfest wie 
es sein soll.

- permutiere ich meine ADC Anschlüsse, so ist egal welcher 
Schaltungsteil auf ADC0 verdrahtet wird es immer ADC0 der stört und die 
anderen Kanäle werden gestört.

Würde im Analogteil vor dem AVR ein Fehler sein, so würde dieser doch 
bei der Permutation mitwandern und an anderen ADC Kanälen auchtauchen.
Daher scheint also das Problem nicht zu kommen, hmm...

- Wäre ein Problem in der AREF Versorgung so würde er sich doch auf alle 
Kanäle gleichzeitig auswirken.

- Umdrehen der Einlesereihenfolge von ADC0 -> ADC5 bringt keine 
veränderung, auch nicht das Einfügen weiterer Leermessungen nach dem 
umschalten des MUX.

- einen anderen Atmega8 habe ich gerade nicht zur Hand.

Ist da jemand zufällig was bekannt, dass ADC0 Überspricht?

mit den 2.5LSB kann man ja auch zur Not noch leben (oder 
hearuskorrigieren), aber jetzt wo ich gesehen hab, dass man mit diesem 
Ding auch Problemlos sogar eine Auflössung von 1/4LSB hinbekommt, würde 
ich doch schon ganz gerne herausfinden warum und wieso...

Autor: Lothar Sammel (magic33)
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hast du auch die 10µH und die 2x 100nF direkt am µC

wie im datenblatt sonst wird das nix mit der prezission des ADC!

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>sonst wird das nix mit der prezission des ADC!

hast du dir die Auflösungskurven schon etwas genauer angeschaut?
Wenn du genauer hinschaust wirst du erkennen, dass das Gesammtrauschen 
des Systems weit unter 1/4 LSB liegt.

Nur innerhalb einer schmalen Umschaltzonen zwischen den ADC Stufen 
klappert das LSB. Die Y Achse im Anhang sind 3 LSB

Wenn es Strörungen aus dem Digitalteil durch ungenügend geblockte 
Versorgungen gäbe, würde das ganz anders aussehen.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Oh oh ...

Nachdem der Austausch des M8 nur marginal was geändert hat, bin ich 
nochmal in mich gegangen:

Ich hatte zum Schutz der ADC Eingänge vor den OpAmp Ausgängen (+/-9V)
der Einfachheit halber und um Platz zu spaaren einen einfachen Tiefpass 
davorgehängt. Frei nach dem Motto - wozu eigene Clamp Dioden wenn man 
auch die im M8 verwenden kann.

Soweit so gut. Aber dann hab ich, weil sie gerade auf dem Tisch lagen, 
18K Widerstände für den Tiefpass benutzt. Ist zwar etwas unnötig hoch, 
wird aber schon passen...

Nachdem ich jetzt diese gegen 1K Widerstände ausgetauscht habe - oh 
Freude - steht alles bombenfest...

Meine einzige Erklärung:

Der ADC MUX macht beim Umschalten der Kanäle eine Charge Injection von 
hinten in den Eingangstiefpass aus ADC0 und diese kann wegen der 18K 
trotz der Lehrmessungen nicht schnell genug vom treibenden OpAmp 
ausgeglichen werden.
Aus irgendwelchen Gründen geschieft diese Charge Injection beim M8 nur 
von ADC0 zu den anderen ADCs. So oder ähnlich oder auch ganz anders.

... wieder was dazugelernt.

Autor: Mario M. (mariom)
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Kupfer Michi wrote:
> Der ADC MUX macht beim Umschalten der Kanäle eine Charge Injection von
> hinten

Ein Schelm wer böses denkt...

SCNR :)

Aber interessanter Fund!

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Pah, das is aber auch was von einer fiesen Möppe

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Noch ein paar Gegenproben gemacht.

Scheint wirklich so zu sein.

An den ADC Eingängen die hochohmig angebunden sind erscheint ein Spike 
am Kondensator, dessen grösse Proportional zu ADC0 ist, bei den anderen 
nicht.

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