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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Methode um ADC zu verbessern - Name?


Autor: Jörn-h. G. (joern_g)
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Hi,

wenn ich beispielsweise den 10bit ADC vom AVR nehme und zuerst Vcc als
Referenz benutze (über MUX schaltbar) dann habe ich doch 10bit über den
gesamten Bereich von 0V bis 5V, also 5mV-Schritte.

Wenn ich jetzt messe, dass die Spannung am ADC unter der der internen
Referenz liegt (je nach AVR bei 2,56V oder 1,1V) und dann die Referenz
des ADC umschalte auf die niedrigere, dann habe ich ja anschliessend
10bit Auflösung beispielsweise zwischen 0V und 1,1V, also eine
Schrittweite von nur noch 1mV.

Wie bezeichnet man sowas? Hat der ADC im Endeffekt dadurch eine größere
Auflösung (von 10bit auf???? erweitert) oder wie nennt man fachmännisch
diese Methode?

Sehr nützlich kann es ja beispielsweise bei der Messung von Strömen
sein an einem Shunt. Man kann dann große Ströme messen, aber auch
kleine (Leck)ströme noch.

cu joern

Autor: Roland Praml (pram)
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Auto-Range?

Autor: Thomas (Gast)
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Die Auflösung bleibt nach wie vor bei 10 Bit, da die Eingangsspannung
mit der Refenenzspannung "verglichen" wird. Es besteht aber das
Problem, daß das Rauschen entsprechend zunimmt, also der Meßwert mehr
"wackelt", dadurch läßt sich die Schrittweite nicht beliebig
steigern.

Gruß Thomas

Autor: Egon (Gast)
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Eine bessere Lösung wäre ein umschaltbarer Eingangsverstärker, da der
ADC dann immer mit optimaler Genauigkeit arbeiten kann.
Unter Umständen wäre ein externer serieller ADC (ADS7822 mit 12 Bit)
eine Alternative.

Autor: Rahul (Gast)
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Nennt man diese Methode möglicherweise "Bereichserweiterung"?
In Andreas Roths Buch "Mikrocontroller Kochbuch" ist sowas für den
8051 beschrieben (der nur eine Referenz-Spaunngsquelle hat).

Autor: Thomas O. (Gast)
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Im Prinzip ist das wie eine Verstärkung, allerdings muss die Spannung
hierfür auch besser aufbereitet sein angenommen die Referenzspannung
schwankt bei 5V um 0,05V ist das 1% wenn sie aber bei 1V um 0,05V
schwankt sind das schon 5%

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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@Jörn,

der Andreas hebt damit die Genauigkeit der Messung einfach nur etwas
an.
Die Auflösung bleibt aber die gleiche. Er passt die Referenz an das zu
messende Signal an somit ist das Ergibnis etwas genauer weil der
Linearitätsfehler des A/D im zum messenden Bereich keliner ist.
Mehr ist das nicht.

Autor: Sebastian K. (basti)
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Hi!
Bei nem "konstanten" Signal (muss etwas rauschen drin sein) könnte
man's doch mal mit Oversampling versuchen?
Dazu gibt's ne AppNote von Atmel (AVR121).

MfG

Autor: Berti (Gast)
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Ich würd mal über ne OPV Schaltung nachdenken um die Gain zu
verstellen...

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@EGON

>wäre ein externer serieller ADC (ADS7822 mit 12 Bit) eine
>Alternative.

Hast Du Dich mal mit diesem ADC beschäftigen können?

Hab mir gerade mal sein Datenblatt angeschaut.

Stimm das, dass er sogar bei 5V betrieben werden kann?

Bernhard

Autor: Frank Simon (Gast)
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>Wie bezeichnet man sowas? Hat der ADC im Endeffekt dadurch eine
größere
>Auflösung (von 10bit auf???? erweitert) oder wie nennt man
fachmännisch
>diese Methode?
Hallo,
diese Methode heißt Sukzessive Approximation, und die ersten 10 Bit im
ADC der Atmel-Chips werden über 10 solcher Schritte erzeugt. Ein
11.Schritt bringt ein 11. Bit. Die Wandlungsfehler werden nur zum Teil
mit nach unten skaliert. Leider kann man bei Atmel nicht (wie z.B. bei
PICs) die untere Referenzspannung von 0 hochsetzen. (Endlich mal ein
Plus für PICs)

Autor: Egon (Gast)
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@Berhard, ich betreibe ihn immer mit 5V ;-)

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Egon

könntest Du vielleicht mal ein kleines Projekt mit dem ADS7822 von Dir
veröffentlichen, denn dieser IC scheint sehr interessant zu sein?

Bernhard

Autor: Egon (Gast)
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Der 7822 ist ein ganz normaler ADC mit ser. µP-Interface, wozu es nichts
weiter zu sagen gibt.

Anschliessen kann man ihn wie im Datenblatt Fig. 7 dargestellt.
Die Pins sind identisch mit dem ADS8320, ADS8325 und LTC1864, die man
ersatzweise einsetzen kann, wenn man auf 16 Bit erhöhen will.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Egon

>Die Pins sind identisch mit dem ADS8320, ADS8325 und LTC1864, die man

Woher weißt Du das alles?

Man müsste von jedem Hersteller die produzierten IC auflisten um sich
seinen entsprechenden Typ herauszusuchen, oder findet man solche Listen
im Internet, wenn ja, wo?

Bernhard

Autor: Egon (Gast)
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Hallo Bernhard, man macht so seine Erfahrungen und achtet im Laufe der
Zeit darauf, dass man nicht lieferbare Teile durch andere direkt
ersetzen kann.

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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> der Andreas hebt damit die Genauigkeit der Messung einfach nur
> etwas an.
> Die Auflösung bleibt aber die gleiche.

Die Auflösung (Stufen pro Volt) wird durchaus erhöht. Die Genauigkeit
dagegen hängt eher von der Referenz und dem Rauschen ab und weniger vom
Meßbereich.

@Frank Simon

> Leider kann man bei Atmel nicht (wie z.B. bei
> PICs) die untere Referenzspannung von 0 hochsetzen.

Einige AVRs haben differenzielle Eingänge.

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