Hallo, ich würde gerne wissen, welche Spannung maximal an den Eingängen AVCC und AREF (Vref) eines Mikrocontrollers anliegen darf (Atmega2560). Hierzu könnte ich im Datenblatt 2 Angaben finden. >Absolute Maximum Ratings* >Voltage on any Pin except RESET >with respect to Ground ................................-0.5V to VCC+0.5V >ADC Characteristics – Preliminary Data >AVCC Analog Supply Voltage VCC - 0.3 VCC + 0.3 V >VREF Reference Voltage 1.0 AVCC V >VIN Input Voltage GND VREF V Heißt das, dass die "Absolut Maximum Ratings" die Spannungen sind, welche zu einer Zerstörung des ICs führen und dass die anderen Spannungen die Betriebsspannungen sind, bei deren Einhaltung das IC in seiner Spezifikation funktioniert. AREF ist die Referenzspannung für den ADC. Was genau ist AVCC? Was würde passieren wenn z.B. beim Abschalten einer Schaltung an AREF länger Spannung anliegt als an VCC?
A. R. schrieb: > Was genau ist AVCC? Die Betriebsspannung für die AD-Wandler (sowie des ganzen Porttreibers auf dem auf die Analogeingänge hängen). Ist immer gleich Vcc (ggf durch einen Filter/Drossel entstört). A. R. schrieb: > Heißt das, dass die "Absolut Maximum Ratings" die Spannungen sind, > welche zu einer Zerstörung des ICs führen und dass die anderen > Spannungen die Betriebsspannungen sind, bei deren Einhaltung das IC in > seiner Spezifikation funktioniert. Jain. Das sind die Spannungen für die der Hersteller seine Hand ins Feuer legt. Es macht nicht gleich "Bumm". Der Prozessor kann ggf auch mehr ab; oder auch nicht. Vcc ist die Betriebsspannung. A. R. schrieb: > Was würde passieren wenn z.B. beim Abschalten einer Schaltung an AREF > länger Spannung anliegt als an VCC? "Bumm"? Zumindest werden dann wohl die internen Schutzdioden recht heiß.
Normalerweise beschaltet man ARef nur mit einem 100nF Kondensator und versorgt das garnicht extern. Per Software kann man dann Vcc oder die interne Bandgap Referenz darauf schalten. Nur, wenn man eine externe Referenzspannung hat, die nicht Vcc ist, schließt man diese dort an. Somit tritt der Fall, dass der Prozessor über ARef rückwärts versorgt wird, normal garnicht auf. Grüße, Peter
>A. R. schrieb: >> Was genau ist AVCC? >Die Betriebsspannung für die AD-Wandler (sowie des ganzen Porttreibers >auf dem auf die Analogeingänge hängen). Ist immer gleich Vcc (ggf durch >einen Filter/Drossel entstört). OK, das macht die Sache nicht einfacher! Das heißt dann zwangsweise, dass wenn ich nur 2 I/O Ports für den ADC verwende und den Rest als normale I/Os verwende, dann verseuchen mir die I/Os die Analogspannung. >Jain. Das sind die Spannungen für die der Hersteller seine Hand ins >Feuer legt. Es macht nicht gleich "Bumm". Der Prozessor kann ggf auch >mehr ab; oder auch nicht. Eigendlich wollte ich die Werte vom Hersteller nicht überschreiten. >"Bumm"? >Zumindest werden dann wohl die internen Schutzdioden recht heiß. OK, dass heißt also, dass eine externe Schutzdiode pflicht ist. Denn selbst bei einem einfachen LC-Glied möchte ich vermeiden, dass sich der C über den µC entläd. >Normalerweise beschaltet man ARef nur mit einem 100nF Kondensator und >versorgt das garnicht extern. Per Software kann man dann Vcc oder die >interne Bandgap Referenz darauf schalten. Nur, wenn man eine externe >Referenzspannung hat, die nicht Vcc ist, schließt man diese dort an. >Somit tritt der Fall, dass der Prozessor über ARef rückwärts versorgt >wird, normal garnicht auf. Das Problem ist, dass die interne Bandgap-Referenz nicht gerade sehr stabil ist und ich zwangsweise eine externe Referenz benutzen muss, weil sich meine Analogschaltung auch auf diese Referenz bezieht. Wie wird die Spannung an Vref intern verwendet? Wirkt sich ein kleines schwanken von AVCC auf die Genauigkeit aus? Währe es möglich, eine externe 5V Referenzspannung an Vref zu schalten, wenn ich mit einer externen Schutzdiode gewährleiste, dass VCC+0,5V nicht überschritten wird? Oder reichte es schon aus, wenn ich die Referenzspannung mit einer Serienimpedanz von 1kohm versehe, so dass die Leistung in der internen Schutzdiode sehr klein wird?
Es gibt eine goldene Regel, die eigentlich für alle Ics gilt: Alle Spannungen müssen innerhalb der Versorgungsspannung liegen.
Ein Widerstand (ruhig auch 10 K) vor dem Eingang VRef wäre schon eine Lösung. Der AD Wandler zieht nicht viel Strom. Die interne Ref. wird ggf. auch nur eher hochohmig dazugeschaltet. Eventuell noch ein Kondensator (15-100 nF) am µC dazu - das bisschen Ladung aus dem Kondensator kann die Schutzdiode vertragen.
Hi >Es gibt eine goldene Regel, die eigentlich für alle Ics gilt: Alle >Spannungen müssen innerhalb der Versorgungsspannung liegen. Nicht für alle. Gegenbeispiel: CD/74xx4049/4050. >Das Problem ist, dass die interne Bandgap-Referenz nicht gerade sehr >stabil ist und ich zwangsweise eine externe Referenz benutzen muss,... Stabil ist die schon. Nur der Wert hat eine bestimmte Toleranz. Nach einer einmaligen Kalibrierung durchaus brauchbar. >Währe es möglich, eine externe 5V Referenzspannung an Vref zu schalten, >wenn ich mit einer externen Schutzdiode gewährleiste, dass VCC+0,5V >nicht überschritten wird? Wenn die Referenzspannung>VCC ist, misst du u.U. Mist. Außerdem ist eine Referenzspannung von 5V nicht gerade rechenfreundlich. Z.B. 4,096V Als Referenzspannung bieten sich da eher an. MfG Spess
>Ein Widerstand (ruhig auch 10 K) vor dem Eingang VRef wäre schon eine >Lösung. Der AD Wandler zieht nicht viel Strom. Die interne Ref. wird >ggf. auch nur eher hochohmig dazugeschaltet. Eventuell noch ein >Kondensator (15-100 nF) am µC dazu - das bisschen Ladung aus dem >Kondensator kann die Schutzdiode vertragen. Die interne Referenz ist scheinbar fest mit dem Ausgang verbunden und zwar über einen 32kohm Widerstand. Wenn die Refernzspannung eine Impedanz von 10kohm hat bildet sich ein Spannungsteiler. Ich werde sehr wahrscheinlich eine Refernz von ca. 4,75V verwenden. Der Strom wird auf 20mA begrenzt. Zwischen AREF und VCC wird eine Diode geschaltete, so dass bei den 20mA maximal eine Spannungsdifferenz von 0,4V entsteht. >Wenn die Referenzspannung>VCC ist, misst du u.U. Mist. Außerdem ist eine >Referenzspannung von 5V nicht gerade rechenfreundlich. Z.B. 4,096V Als >Referenzspannung bieten sich da eher an. Ich messe 2 analoge Spannungen, welche mit einander dividiert werden. Dabei ist der absolute Wert nicht von Relevanz.
>Die interne Referenz ist scheinbar fest mit dem Ausgang verbunden und >zwar über einen 32kohm Widerstand. >Wenn die Refernzspannung eine Impedanz von 10kohm hat bildet sich ein >Spannungsteiler. Im Datenblatt http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2549.pdf sieht man auf Seite 276 Abbildung 25-1. Dort gibt es den Datenpunkt REFS (Reference Select). Und man sieht, dass man die interne Referenz durch geeignete Einstellung von diesem Datenpunkt mit dem nachgeschalteten FET wegschalten kann. Entsprechend Seite 289 25.8.1 stellt man für den Betrieb an einer externen Referenz für REFS[1..0] 0b00 ein (siehe Table 25-3). Dann ist die interne Referenz ausgeschaltet und sollte extrem hochohmig gegen ARef sein, das dann als externe Referenzquelle fungiert. Bei welchen Einstellungen sind die 32 kOhm denn gemessen? Grüße, Peter
@Peter Diener Danke, dass habe ich gar nicht gesehen. Ich war auf S. 376 2te Zeile von unten RREF Reference Input Resistance 32 kohm >Dann ist die interne Referenz ausgeschaltet und sollte extrem hochohmig >gegen ARef sein, das dann als externe Referenzquelle fungiert. Das schon. Dann gilt der Widerstand wahrscheinlich gegen Masse und nicht gegen die interne Referenz, wie ich es fälschlicherweise angenommen habe. Trozdem ergibt sich ein Spannungteiler zur Masse.
Wenn es ohne hin nur darauf ankommt 2 Spannungsmessung miteinander zu Vergleichen, braucht man keine langzeitstabile oder Genaue Referenz. Da reicht die interne Referenz. Die 32 kOhm bei Aref werden nicht als normeler Widerstand gegen Masse zu sehen sein. Die interne Ref. ist nur recht hochohmig und könnte dass nicht sinnvoll treiben. Wenn man sonst keine weiteren Informationen findet hilft nur nachmessen. Die Kombination 100 nF und Widerstand (ca. 10-50 K) entspricht in etwa der Schaltung von der internen Ref. aus - sollte also gehen.
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