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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anfängerfrage zum ADC des Atmega8: Beschaltung des Pin AVCC


Autor: H.W.K (Gast)
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Hallo,


als Neuling auf dem Gebiet der Digitaltechnik wollte ich mich mit dem 
AD-Wandler des Atmega8 vertraut machen und habe zu diesem Zweck das AVR 
Tutorial durchgearbeitet. Dabei bin ich auf den Hinweis gestoßen, dass 
man die 10µH Spule an AVCC durch einen 47 Ohm Widerstand ersetzen kann 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutori...). 
Kann mir vielleicht jemand erklären warum ausgerechnet ein Widerstand 
und warum 47 Ohm?

Und weil ich gerade schon mal dabei bin:

Ich möchte ein Signal wandeln, das von einem OP kommt (Vcc OP = 3,3V). 
Theoretisch bräuchte ich dann doch eine externe Referenzspannung von ca. 
3 V um das Signal digital über seine gesamte Breite abbilden zu können.

Also z.B

Vcc Op: 3,3V
VCC µC: 3,3V
AVCC  : 3,0V
VRef  : 3,0V

macht das so Sinn?

Danke

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  H.W.K (Gast)

>und warum 47 Ohm?

Weil der Pi mal Daumen passt. Er ist hochohmig genug, um mit den 100nF 
einen Tiefpass gegen Störungen zu bilden und niederohmig genung, um bei 
Belastung von AVcc keinen nennenswerten Spannungsabfall zu erzeugen.

>Vcc Op: 3,3V
>VCC µC: 3,3V
>AVCC  : 3,0V
>VRef  : 3,0V

>macht das so Sinn?

Nöö. Man kann das alles auch mit 5V oder durchgängig 3,3V machen. Man 
muss nicht krampfhaft den Messbereich des ADC zu 100,00% ausreizen, 70% 
sind auch OK.

MfG
Falk

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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AVcc muss immer die gleiche Spannung haben, wie Vcc, unabhängig davon, 
in welchem Bereich man den Wandler betreibt, und auch, wenn man ihn gar 
nicht benutzt. Die Schaltung mit Widerstand bzw. Induktivität und 
Kondensator ist zur Filterung gedacht, so dass Störungen, die auf der 
allgemeinen Spannungsversorgung vorhanden sein können, den Wandler nicht 
stören. Bei den meisten Hobbyanwendungen ist das gar nicht notwendig.

Grüße,

Peter

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Eine 10µ Spule ist sicher die bessere Lösung. Die 47Ohm sind nur ein 
schlechter Ersatz, aber besser als nichts.
Wenn du den Kontroller mit 3,3V betreibst, dann auch AVCC mit 3,3V.
VRef kannst du auf 3,0V geben.

Autor: Anja (Gast)
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H.W.K schrieb:
> Kann mir vielleicht jemand erklären warum ausgerechnet ein Widerstand
Der Widerstand bildet mit dem Abblockkondensator einen Tiefpaß für die 
digitalen Störungen. (Eine Spule auch jedoch höherer Ordnung).

> und warum 47 Ohm?
Entweder: jemand hat ausgerechnet daß bei einem Wert von 47 Ohm bei 
einer bestimmten ADC-Abtastrate maximal die Spannung um ein halbes LSB 
einbricht. (Die Abtastrate ist dann sicher gut dokumentiert).

Oder: derjenige hatte gerade nichts anderes in seiner Bastelkiste.

Gruß Anja

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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und wo ist das problem nimmst VCC vom OPV und legst an AVCC

bei 3V oder 3,3 V VCC ist eh rail to rail Pflicht und der 
Devinitionsbereich wird dann auf 2 - 253 Bereich kalkuliert schon ist 
alles schön.

Autor: H.W.K (Gast)
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Peter Diener schrieb:
> Die Schaltung mit Widerstand bzw. Induktivität und
>
> Kondensator ist zur Filterung gedacht, so dass Störungen, die auf der
>
> allgemeinen Spannungsversorgung vorhanden sein können, den Wandler nicht
>
> stören.

Anja schrieb:
> Der Widerstand bildet mit dem Abblockkondensator einen Tiefpaß für die
>
> digitalen Störungen. (Eine Spule auch jedoch höherer Ordnung).

Also wer stört jetzt wen. Die Störfrequenzen der VCC den Wandler oder 
der Wandler die VCC?

Irgendwie bringe ich die 47 Ohm nicht mit den 10µH in Einklang.

Anja schrieb:
> Oder: derjenige hatte gerade nichts anderes in seiner Bastelkiste.

Wird wohl eher so gewesen sein :0))

Winfried J. schrieb:

>und wo ist das problem ...

Ich weiß nicht wo Dein Problem ist, aber meines ist, daß ich mit Deiner 
Antwort nix anfangen kann.

H.W.K schrieb:
> als Neuling auf dem Gebiet der Digitaltechnik


Winfried J. schrieb:

> bei 3V oder 3,3 V VCC ist eh rail to rail Pflicht und der
>
> Devinitionsbereich wird dann auf 2 - 253 Bereich kalkuliert schon ist
>
> alles schön.

Ja ja ... alles wird schön. :-)





Danke für Eure Antworten.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  H.W.K (Gast)

>Also wer stört jetzt wen. Die Störfrequenzen der VCC den Wandler

Ja.

>oder der Wandler die VCC?

Selten bis nie ;-)

>Irgendwie bringe ich die 47 Ohm nicht mit den 10µH in Einklang.

Ganz einfach. Man kann einen Tiefpass als RC oder LC Glied bauen. LC ist 
zwar besser, RC reicht meistens aber auch.

MfG
Falk

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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H.W.K schrieb:
> Irgendwie bringe ich die 47 Ohm nicht mit den 10µH in Einklang.

Das sindse bei 750kHz.
Das war jetzt einfach.

Autor: H.W.K (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Ganz einfach. Man kann einen Tiefpass als RC oder LC Glied bauen. LC ist
>
> zwar besser, RC reicht meistens aber auch.

Genau das war meine Überlegung. Dann sollte ja gelten

oder hab ich da irgendwo einen Fehler in meiner Überlegung?

Autor: H.W.K (Gast)
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Micha H. schrieb:
> Das sindse bei 750kHz.
>
> Das war jetzt einfach.

Fragt sich halt wo jetzt die 750KHz herkommen sollen damit der R der 
Spannung genau so einen Dämpfer verpasst, wie die L. :-)

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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H.W.K schrieb:
> Fragt sich halt wo jetzt die 750KHz herkommen sollen

Das ist ganz einfach, da hat die Induktivität die 47Ohm Impedanz, die 
Herleitung wirst Du wohl kennen. Die Schwingkreisformel in Deinem Ansatz 
bringt Dich nicht weiter, es geht um einen Tiefpass.
Vereinfacht gesprochen reicht der Widerstand dann, wenn die 
hauptsächlichen Störfrequenzen kleiner 750kHz sind, dann ist der 
Widerstand auch im Vorteil.
Wenn die Störungen hauptsächlich > 750kHz sind, besser L verwenden.

Bei mir war bisher weder noch nötig, hängt halt stark vom Aufbau und den 
erzeugten Störfrequenzen ab.

Edit: ich muß mich korrigieren, der Spannungsteiler vor Vref in meiner 
letzten Anwendung wirkt selbstverständlich auch wie ein Widerstand und 
mit dem C als Tiefpass. Ein L war bei mir trotzdem nicht nötig.

Autor: H.W.K (Gast)
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Micha H. schrieb:
> Das ist ganz einfach, da hat die Induktivität die 47Ohm Impedanz

Aber das ist doch ein vollkommen willkürlich gewählter Wert. Genauso 
hätte man statt 47 Ohm 39 oder 33 nehmen können. Dann wäre halt die 
Frequenz an der sich R und XL decken eben eine andere. Oder ist 750Khz 
irgendeine besondere Frequenz.

Zur Erinnerung: meine Ausgangsfrage war, warum ausgerechnet 47 Ohm, wenn 
man eine 10uH Spule ersetzen will. Und das ist mir immer noch nicht 
klar.

Autor: Ulrich (Gast)
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Die 47 Ohm sind nur ein möglicher Widerstand. Viel größer sollte der 
nicht werden, und wenn man AVcc als Ref. nutzen will, wäre kleiner (z.B. 
10 Ohm) vermutlich auch besser. Wie nötig die Induktivität oder 
Ersatzweise der Widerstand ist, hängt auch vom Layout ab, und den 
Anforderungen. Der genaue Widerstandswert ist halt nicht so kritisch nur 
die Größenordnung sollte passen, das kommt in der Digitaltechnik öfter 
vor.

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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H.W.K schrieb:
> meine Ausgangsfrage war, warum ausgerechnet 47 Ohm, wenn
> man eine 10uH Spule ersetzen will.

Ebenso könntest Du fragen: warum 10uH?
Warum 5V Spannungsversorgung?
Warum 8MHz Taktfrequenz?
Auf irgendeinen Wert muß man sich halt mal festlegen, möglichst optimal 
aufgrund der äußeren Gegebenheiten.
In der Schaltung aus dem Tutorial war die Störfrequenz eben <750kHz, 
somit taten es 47 Ohm genauso gut wie 10uH.

Autor: H.W.K (Gast)
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Micha H. schrieb:
> Auf irgendeinen Wert muß man sich halt mal festlegen

Ok, damit kann ich leben:-)

Ich wollte nur feststellen ob ich da irgendeinen Zusammenhang übersehen 
habe.

Danke für Eure Geduld.

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