Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC Tiny84 A


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von Christian (Gast)


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Hallo zusammen,
ich verstehe nicht genau wie der AD-Wandler des Attiny 84A den Analog 
Wert in einen Digitalen umwandelt.
Es steht im Datenblatt, das der Kondensator im Free Runing Modus 2,5 
Taktzyklen benötigt um sich per S&H Schaltung aufzuladen. Ist Sample and 
Hold nicht schon eine Variante um einen Analogen Wert zu Digitalisieren?
Nun gut. Wenn die annähernd konstante Eingangsspannung anliegt wird per 
Sukzessive Approximation der Digitalwert ermittelt. Nun Frage ich mich, 
Was wird wirklich benutzt bzw. Wird die S&H Schaltung im Free Runing 
Modus 2,5 Taktzyklen genutzt um eine annähernd konstantes Eingangssignal 
zu erzeugen, welches anschließen per Sukzessive Approximation in ein 
Digitales Ergebnis umgewandelt wird? Wie lange dauert dann dieser 
Vorgang?

Danke im Vorraus

MFG
Christian

von Ingo L. (corrtexx)


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Christian schrieb:
> Es steht im Datenblatt, das der Kondensator im Free Runing Modus 2,5
> Taktzyklen benötigt um sich per S&H Schaltung aufzuladen
Genau, die S&H Schaltung besteht aus einem Schalter und einem 
Kondensator.
https://de.wikipedia.org/wiki/Sample-and-Hold-Schaltung

Der ADC tastet anschließend den Spannungswert des Kondensators ab und 
erzeugt aus dem Verhaltnis daraus zur Referenzspannung eine Zahl 
zwischen 0-1023

von Dietrich L. (dietrichl)


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Ingo L. schrieb:
> Genau, die S&H Schaltung besteht aus einem Schalter und einem
> Kondensator.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Sample-and-Hold-Schaltung
>
> Der ADC tastet anschließend den Spannungswert des Kondensators ab und
> erzeugt aus dem Verhaltnis daraus zur Referenzspannung eine Zahl
> zwischen 0-1023

Da könnte man jetzt fragen: Wozu brauche ich den Kondensator überhaupt?

Der Vorteil dieser Lösung ist: der Spannungswert am Eingang könnte sich 
ja während der A/D-Wandlung ändern und das Ergebnis ist dann unter 
Umständen Schrott. Das wird durch S&H verhindert.

von Christian (Gast)


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Also wenn ich die Abtastfrequenz ermitteln möchte, ich den ADC Takt auf 
500kHz setze und eine Wandlung ist erst nach 13 Taktzyklen fertig 
bedeutet das doch, das ich eine Abtastfrequenz von 2us * 13 = 26us 
(38kHz) habe oder täusche ich mich da?

von Christian (Gast)


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??

von Ingo L. (corrtexx)


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Ja

von Malte (Gast)


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Christian schrieb:
> (38kHz) habe oder täusche ich mich da?

Nein.

von Christian (Gast)


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Ja Nein?!? Wie jetzt ich täusche mich oder ich täusche mich nicht

von Ingo Less (Gast)


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Nein, 38kHz passt.

von Arduino Fanboy D. (ufuf)


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Ingo Less schrieb:
> Nein, 38kHz passt.

Aber 500kHz nicht...
War nicht 200kHz die obere Grenze?

von Ralf G. (ralg)


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Arduino F. schrieb:
> Aber 500kHz nicht...
> War nicht 200kHz die obere Grenze?

Man kann einstellen, was man will. Es gibt einen empfohlenen Bereich. 
Darüber hinaus leidet nur die Genauigkeit.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Christian schrieb:
> ich verstehe nicht genau wie der AD-Wandler des Attiny 84A den Analog
> Wert in einen Digitalen umwandelt.

Und? Weißt du denn, wie ein ADC überhaupt funktioniert?

> Es steht im Datenblatt, das der Kondensator im Free Runing Modus 2,5
> Taktzyklen benötigt um sich per S&H Schaltung aufzuladen. Ist Sample and
> Hold nicht schon eine Variante um einen Analogen Wert zu Digitalisieren?

Nein.

> Nun gut. Wenn die annähernd konstante Eingangsspannung anliegt wird per
> Sukzessive Approximation der Digitalwert ermittelt. Nun Frage ich mich,
> Was wird wirklich benutzt bzw. Wird die S&H Schaltung im Free Runing
> Modus 2,5 Taktzyklen genutzt um eine annähernd konstantes Eingangssignal
> zu erzeugen, welches anschließen per Sukzessive Approximation in ein
> Digitales Ergebnis umgewandelt wird?

Traditionell soll die S&H Schaltung den Analogwert während der 
anschließenden Wandlung konstant halten. Beim ADC der AVR (und vielen 
anderen ADC in µC auch) sind die Details ein klein bißchen anders. Da 
funktioniert der ADC nach dem Prinzip der Ladungsverteilung. Englisches 
Stichwort für Google: "charge redistribution adc"

> Wie lange dauert dann dieser Vorgang?

Steht doch im Datenblatt. 13 ADC-Takte (inclusive 1.5 Takte Sampling) 
bzw. 25 Takte bei der ersten Wandlung nach dem Einschalten des ADC.

von Thomas E. (Firma: Thomas Eckmann Informationst.) (thomase)


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Arduino F. schrieb:
> War nicht 200kHz die obere Grenze?

Ja, das war mal. Jetzt sind das 0,2MHz.

von Arduino Fanboy D. (ufuf)


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Thomas E. schrieb:
> Jetzt sind das 0,2MHz.

Wenn du meinst, du hättest, in mir, einen Idioten, vor dir, dann biste, 
bei mir, genau an der richtigen Adresse.

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