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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MSP430F169 AD rauscht zuviel


Autor: Onit (Gast)
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Moin,
ich bin am Verzweifeln.
Vorkenntnisse: Avrs (AD-Wandlung lief ohne Probleme, und rauschfrei)
Nun versuche ich den 169'er zu einer möglichst genauen AD-Wandlung zu 
bewegen. Die Sache an sich läuft ja, jedoch habe ich ein Rauschen im 
Schnitt +/-5 und maximal +/-50. Das muss doch auch ohne gehen!!!!
Egal welche Quelle zur Referenzierung nehme (extern und stabilisiert, 
oder intern und stabilisiert) es rauscht. Die Stromversorgung übernimmt 
ein 9V-Block. Die Daten lese ich am Rechner über die UART ab (Standard 
max232 mit eigener Spannungsquelle). Ich benutze eine eigene 
Spannungsversorgung für die analoge Spannungsversorgung. Wenn ich extern 
referenziere bringt weder ein Poti mit Stützkondensatoren etwas, noch 
ein eigener Spannungsregler mit Stützkondensatoren etwas. Ich verwende 
das mitgelieferte Board vonn TI MSP-TS430PM64 REV.: 1.1, und 3,0 Volt 
als Spannungsversorgung, und messe nur die Spannung an einem Poti mit 
Stützkondensator.
Danke für eure Hilfe

Autor: Tobias Korrmann (kurzschluss81)
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Mal ne frage welche Auflösung hatte den dein AVR AD Wandler?
Denn das du bei 12 Bit ein Rauschen drauf hast ist normal.
das letzte bit kannst du generell wegwerfen. damit halbiert sich dein 
Rauschen schon ganz enorm.
Mal ne gegenrechnung.
Du wandelst mit 12 Bit also mit einer Auflösung von 4096. Das heist du 
löst deine max 3,3V mit 4096 schritten auf. das dort jetzt ein Rauschen 
von 5 bis 10 Schritte bekommst wundert mich nicht.
Denn du löst mit einer Auflösung von 0,0008056640625 V / Schritt auf.

Autor: Christian R. (supachris)
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Nuja, so besonders doll ist der interne ADC nicht. Im Datenblatt ist ja 
auch nirgends mal ein SNR angegeben, also kann´s nur grottenschlecht 
sein. ich denke mal, wenn man echte 10 Bit hat, ist man schon gut 
bedient. Musst du halt mitteln.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Der ADC_12 im MSP430 ist ausreichend gut, um mit Oversampling auch 
erheblich mehr Auflösung als 12 Bit erzielen zu können - realistisch, 
ohne brachial verstärktes Rauschen. Die TI-Appnote SLAA323 beschreibt 
dies.
Bereits mit dieser layouttechnisch nicht optimalen Olimex-Platine 
http://olimex.com/dev/msp-449stk2.html ist es so möglich, 16 Bit 
Auflösung zu erzielen, bei denen nur das LSB "wackelt".

Wenn der ADC_12 derartig stark rauscht, wie beschrieben, dann dürfte ein 
Problem mit der Versorgungsspannung vorliegen; wie sieht denn das 
Platinenlayout aus? Wie ist die S&H-Eingangsstufe des ADC_12 
konfiguriert?

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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ich tippe auf fehlende oder falsche Kondensatoren
siehe auch meinen Beitrag "MSP430 Erfahrungsaustausch zu ADC12 gesucht" hier im 
Forum, eröffnet 2004

Autor: Stefan (Gast)
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Wie groß ist MCLK als direkte source für ADC12CLK?
ADC12CLK darf max 6,3MHz sein!

Autor: Onit (Gast)
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Danke für eure Antworten!!!! :-)
zu Tobias Korrmann: Die +/- 5 stören ja nicht, aber die gelegentlichen 
+/-  50 sind zuviel
zu Christian R.: Ich werde es mal mit 10 Bit Auflösung probieren,
 vielleicht sind ja dann auch die gelegentlichen +/- 50 Bit verschwunden
zu Rufus t. Firefly: Vielleicht ist ja die verwendete Plantine
 (Standardplatine für 64-pinner von TI) nicht die
 Beste. z.B.: nicht ausreichende Trennung der Analogen und digitalen 
Masse
zu Wolfgang-G: Ich habe fast mein ganzes Kondensatorsortiment in vielen
 Variationen getestet, leider ohne Erfolg :-(, Den Beitrag "MSP430
 Erfahrungsaustausch zu ADC12 gesucht" hatte ich schon studiert
zu Stefan: Danke das wusste ich noch nicht, habe den 8Mhz-Quarz durch
 einen 4Mhz-Quarz ersetzt, jedoch auch ohne Erfolg
Ich tippe auf das Board, oder einen Unterschied zum 10Bit-AD bezüglich 
der +/-50. Wahrscheinlicher ist, das "Board"!

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Was mag die "Standardplatine für 64-Pinner von TI" sein? Wie sieht die 
denn aus (Bild)?

Autor: Onit (Gast)
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So sieht die Platine aus

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Auf dem Briefmarkenschnipselchen kann man nichts erkennen.

http://focus.ti.com/graphics/tool/msp-ts430pm64.jpg

ist besser.

Und da erkennt man, daß diese Platine komplett ungeeignet ist für 
Nutzung des ADC; nämlich keiner der erforderlichen Kondensatoren ist 
vorhanden.

Als hilfreich hat sich die Verwendung von parallelgeschalteten 
Keramikkondensatoren von jeweils 100 nF und 10 µF an folgenden Pins 
erwiesen:

DVCC (Pin1)
VRef+ (Pin 7)
AVcc (Pin64)

Und diese Kondensatoren sollten im Platinenlayout mit einer guten 
Massefläche verbunden sein, und nicht weiter als ein, zwei Zentimeter 
vom Controller entfernt untergebracht sein.

Dann liefert auch der ADC anständige Ergebnisse.

Das leider grottenschlechte Bild im Anhang (habe gerade keine Kamera 
hier und der Scanner hat keine ausreichende Schärfentiefe, da auf der 
Platine recht hohe Bauelemente sind) zeigt, wie so etwas aussehen kann.
Die Massefläche ist hier ein eigener Layer in einer vierlagigen 
Multilayerplatine.

Autor: Onit (Gast)
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Danke!!!!!!!!!!!!!!
Meine waren wohl zu weit weg!!!!!
Ich werde mal versuchen das zurechtzulöten, mal sehen was passiert!

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>mein ganzes Kondensatorsortiment in vielen Variationen getestet, leider >ohne 
Erfolg
wäre nicht notwendig gewesen,
nimm die Kondensatorenkombination, die Rufus vorgeschlagen hat und bau 
sie so nah wie möglich an den Schaltkreis.

Autor: Onit (Gast)
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Ging leider auch nicht. Ich habe sie so nah an den uC gebaut wie es 
ging. Das Board scheint wirklich nix zu taugen!!!! :-(

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Das würde ich nicht unbedingt sagen, aber das ist kein Evaluation Board, 
sondern dient nur der Programmierung im Sockel.

Ein günstiges Evaluation Board ist das hier:
http://elmicro.com/de/msp430proto.html

Das hat zwar die betreffenden Kondensatoren auch nicht, dürfte aber 
als Grundlage für eigene Forschungen besser geeignet sein als 
ausgerechnet der schweineteure ZIF-Sockel auf dem Programmierboard.

Autor: Onit (Gast)
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Und das Standardboard von Olimex für den 169'er? Sind da die 
Kondensatoren drauf, bzw. sind die Abmessungen geeignet um welche 
effizient anzubringen????

Autor: siegmar (Gast)
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Hi,
die CPU sollte während der AD Wandlung "schlafen" !
Gruß
Siegmar

Autor: Stefan (Gast)
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>die CPU sollte während der AD Wandlung "schlafen" !
Quatsch!

Autor: Bernd K. (Gast)
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Die Olimex Boards haben die Kondesatoren an VREF+! Ausserdem liegt 
VEREF+ an der Versorungsspannung und das ist Murks. Der MSP ADC ist mit 
einigem Aufwand sehr genau, ich liege jetzt bei +-1LSB bei 2.5VRef, was 
0.6mV entspricht.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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> Und das Standardboard von Olimex für den 169'er? Sind da die
> Kondensatoren drauf, bzw. sind die Abmessungen geeignet um welche
> effizient anzubringen????

Das http://elmicro.com/de/msp430proto.html ist das Standardboard.

Auch das sogenannte "Headerboard" http://olimex.com/dev/msp-h169.html 
von Olimex sieht in dieser Beziehung nicht besser aus, wie man mit wenig 
Mühe am Bild erkennen kann.

Keine Ahnung, warum die da so schlampen.

Das hier http://www.softbaugh.com/Show.cfm?strPartNo=ES1611 sieht schon 
etwas besser aus, auch wenn dort nur je ein Kondensator vorgesehen ist.

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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versuch mal mit dem angehängten Programmschnipsel zu arbeiten

es wird der interne Taktgenerator (typ 5MHz) und die interne 
Referenzspannung verwendet,
Vref+ ist nur mit den Kondensatoren 10µF + 100n verbunden
an einen Kanal z.B P6.7 hängst Du eine Batteriezelle, die anderen Kanäle 
sollten gegen Masse kurzgeschlossen werden
durch Auslesen des Registers ADC12MEM3 erhältst Du deine Messwerte

lies Dir noch einmal meine Schlussfolgerungen am 15.4.2004 durch,
ich verwende nur Eigenbau

Autor: siegmar (Gast)
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dann les mal die Dokus und diverse Kommentare in den Profi Foren.
"Quatsch" als Antwort auf meinen Hinweis ist ....... zu wenig .
cheers und tschüss
S.

Autor: Gast (Gast)
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>  und diverse Kommentare in den Profi Foren.
Kannst du mal ein paar "Profi-Foren" benennen?

Autor: Onit (Gast)
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Eigenbau scheint wohl die Lösung zu sein.....Danke für eure Hilfe

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