ATMega2560: Wieviel Strom geht in den ADC Eingang?

[Mikrofun R. (mikrofun)]

Ich will mit einem ATmega2560 Spannungen per ADC bis zu 30 V messen. 
Diese Spannungen werden per Spannungsteiler vorher mit ca. 1:10 
heruntergeteilt.

Bisher habe ich einen Spannungsteiler 10kOhm - 1kOhm gegen Masse 
verwendet und den Punkt zwischen den Widerständen an den ADC-Eingang 
angeschlossen. Bei 30 V fließen aber immerhin 30V/11kOhm=2.7 mA. Jetzt 
sollen eine ganze Reihe solcher Spannungen gemessen werden und dabei ist 
mir der Stromverbrauch etwas zu hoch, weswegen ich gerne größere 
Widerstandswerte nehmen würde.

Wie hoch dürfen diese Widerstandswerte sein? Geht auch 100kOhm-10kOhm?

Gefühlsmäßig würde ich den Strom durch die Spannungsteiler deutlich 
höher wählen als der Strom, den der ADC-Pin aufnimmt. Wieviel Strom geht 
in den Pin bei einer Wandlung?

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Denke, Das könnte sich im Datenblatt finden lassen - ich fand's auf die 
Schnelle nicht.
Trotzdem fand ich was:
https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_ADC
Danach kann der Spannungsteiler locker auf 1M angehoben werden.

MfG

[Crazy Harry (crazy_h)]

Was du da hast ist übrigens ein 1:11 Teiler. Richtig wären 10k:90k

Ich vermute mal der Eingangswiderstand aller Megas sollte in etwa gleich 
sein und beim 1284 steht z.B. 100MOhm im Datenblatt.

[Karl M. (Gast)]

Hallo Mikrofun,

es gibt schon Angaben im Datenblatt, die beziehen sich dann auf den 
Ausgangswiderstand der Spannungsquelle, <= 10kΩ, am ADC Eingang.
Hilfreich ist dann noch ein "Puffer" Kondensator von 10nF - 100nF am 
Spannungsteiler.
Der sollte dann nicht mehr als 10kΩ nach Masse haben.

[Anja (Gast)]

Patrick J. schrieb:
> Denke, Das könnte sich im Datenblatt finden lassen - ich fand's auf die
> Schnelle nicht

schau genauer:
es gibt
1. den statischen Leckstrom der mit 1uA max spezifiziert ist
2. den dynamischen Strom durch die Sample Kapazität. (14 pF)
Der letztere ist abhängig von der Meßrate.

also bei 10 k ergeben sich bis zu 10 mV Meßfehler. (hauptsächlich bei 
höheren Temperaturen).

Gruß Anja

[Mikrofun R. (mikrofun)]

Super, danke! Ich habe es auch auf die Schnelle nicht im Datenblatt 
gefunden und bin leider nicht auf diesen Link gestoßen.

Und ja, klar ist das ein 1:11-Teiler. Deshalb habe ich zuletzt noch kurz 
ein "ca." in den Text eingefügt. :)

Dieses Forum ist wirklich wunderbar, wenn man bedenkt wie schnell hier 
Antworten kommen. Danke nochmals!

[Wolfgang (Gast)]

Mikrofun R. schrieb:
> Jetzt sollen eine ganze Reihe solcher Spannungen gemessen werden und
> dabei ist mir der Stromverbrauch etwas zu hoch, weswegen ich gerne
> größere Widerstandswerte nehmen würde.

Damit baust du dir auf Grund der Eingangskapazität des Multiplexers und 
der Ladung für den S&H eine Zeitkonstante ein. Falls du statische 
Spannungen messen möchtest, kannst du Messfehler mit Kondensatoren am 
Ausgang der Spannungsteiler klein halten. Und gib dem Wandler nach dem 
Umschalten des Multiplexers etwas Zeit, bevor du die Wandlung startest.

[Peter D. (peda)]

Man kann sehr hochohmig messen, wenn man einen Pufferkondensator (100nF) 
an den Eingang des ADC schaltet. Ich messe damit z.B. 3000V mit 1Meg als 
unteren Widerstand des Spannungsteilers.
Der Pufferkondensator lädt die interne S&H-Kapazität, ohne daß seine 
Spannung zu stark abfällt.

[Anja (Gast)]

Hallo,

Peter D. schrieb:
> Ich messe damit z.B. 3000V mit 1Meg als
> unteren Widerstand des Spannungsteilers.

hoffentlich nur Zuhause im wohltemperierten Bastelzimmer und nicht in 
einem Serienprojekt. Der spezifizierte maximale (1uA) Leckstrom (z.B. 
von den Eingangsschutzdioden) kann hierbei bis zu 1V Fehler am 
ADC-Eingang erzeugen. Da hilft der Kondensator überhaupt nicht.

Das Datenblatt hat dazu eine eindeutige Dimensionierungsvorschrift:

"The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of 
approximately 10k or less."

Gruß Anja

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Wenn der mögliche Strom nicht dem nötigen Strom entspricht - was spricht 
gegen einen Spannungsfolger?
Um 1V wird Der wohl nicht falsch gehen und genügend Strom für einen ADC 
kommt auch raus.

MfG