Wie wichtig ist VCC bei einer Spannungsmessung am ADC. Reicht es, wenn man an VREF eine stabile Ref. Quelle hat oder bringt die gar nichts, wenn VCC rauscht?
VCC Rauschen sollte eh minimiert werden (beliebtester Fehler ist immer die Kondensatoren an VCC und GND zu "vergessen" oder gar einzusparen, weil zu oft gehört, geht ja auch ohne), mit den üblichen Filtern von VCC nach AVCC hatte ich noch nie Stress.
Wenn du z.B. nur Potentiometer erfassen willst, könnte ein 100nF absolut ausreichen.
Rene K. schrieb: > Wie wichtig ist VCC bei einer Spannungsmessung am ADC. > Reicht es, wenn man an VREF eine stabile Ref. Quelle hat oder bringt die > gar nichts, wenn VCC rauscht? Also eigentlich genügt es, wenn Vref "stabil" ist wobei "stabil" stets eine Frage des Rauschens/Ripples ist. Gerne wird von Beginners auch die Temperaturdrift der Referenzquelle nicht beachtet, da wird dann auch schon mal ein LM317 als Referenzquelle für 16 bit benutzt im Temperaturbereich von 40K, sowas ist natürlich recht witzlos. Es schadet also nicht Vcc bzw. AVcc so stabil wie möglich auszuführen (z.B. Pi-Filter zwischen Vcc und AVcc), der Referenzquelle muss man aber ein besonderes Augenmerk geben. Nils N. schrieb: > Wenn du z.B. nur Potentiometer erfassen willst, könnte ein 100nF absolut > ausreichen. Die berühmt-berüchtigten 100nF sind aber eigentlich nicht dafür gedacht, Rauschen oder einen Ripple abzufangen sondern sollen Stromstöße puffern um der Quelle die notwendige Zeit zum Nachregeln zu geben.
bei den AVRs wird im Datenblatt immer folgender LC-Filter empfohlen 10µH + 100nF. Das Poti sollte auch nicht zu hochohmig sein.
Manchmal reicht es, wenn VREF ohne Rippel ist. Das Rauschen von VCC kommt mit aber der "supply rejection ratio" mit ins Signal rein. Beispiel: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf Kuckt man Fig. 2-29 Bei 1MHz ist die um die -40dB. D.h. 1% der Störungen auf der Versorgung hast du im Signal, wenn die Störung bei 1MHz liegt. Wenn du einen 1MHz step-Down hast, und der 100mVpp auf der Versorgung bei 1MHz erzeugt, hast du das mit 1mV im ADC drin. Beim MCP3008 ist das nicht dramatisch viel, der hat nämlich nur 10Bit, da wackelt dann 1 LSB. Aber bei einem 12Bit oder 16Bit-Wandler wird das schnell problematisch. --> Kann wurscht sein, kann aber auch nicht wurscht sein. Klar ist auch, dass die Versorgung auch analog in dein Signal einkoppeln kann. Wer sauber messen will, wird mit 100mV Rippel nie gescheit klarkommen könnnen.
Hmm schrieb: > Beispiel: > https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf > Kuckt man Fig. 2-29 > > Bei 1MHz ist die um die -40dB. D.h. 1% der Störungen auf der Versorgung > hast du im Signal, wenn die Störung bei 1MHz liegt. > > Wenn du einen 1MHz step-Down hast, und der 100mVpp auf der Versorgung > bei 1MHz erzeugt, hast du das mit 1mV im ADC drin. Beim MCP3008 ist das > nicht dramatisch viel, der hat nämlich nur 10Bit, da wackelt dann 1 LSB. > Aber bei einem 12Bit oder 16Bit-Wandler wird das schnell problematisch. Das gilt da aber nur, wenn Vref aus Vdd generiert wird (in dem Fall: Vdd = Vref). Wie schauts denn aus wenn Vref aus einer eigenen Versorgung kommt? ;) Das ist schon ein komplexes Thema ;)
M. K. schrieb: > Hmm schrieb: >> Beispiel: >> https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf >> Kuckt man Fig. 2-29 >> >> Bei 1MHz ist die um die -40dB. D.h. 1% der Störungen auf der Versorgung >> hast du im Signal, wenn die Störung bei 1MHz liegt. >> >> Wenn du einen 1MHz step-Down hast, und der 100mVpp auf der Versorgung >> bei 1MHz erzeugt, hast du das mit 1mV im ADC drin. Beim MCP3008 ist das >> nicht dramatisch viel, der hat nämlich nur 10Bit, da wackelt dann 1 LSB. >> Aber bei einem 12Bit oder 16Bit-Wandler wird das schnell problematisch. > > Das gilt da aber nur, wenn Vref aus Vdd generiert wird (in dem Fall: Vdd > = Vref). Wie schauts denn aus wenn Vref aus einer eigenen Versorgung > kommt? ;) > Das ist schon ein komplexes Thema ;) Warum soll das nur dann gelten? Das sehe ich so nicht gegeben. Nicht umsonst hat der IC einen eigenen VREF-Anschluss. Ich hab den schon verwendet, mit einem LM4041 an VREF. Wenn du VREF aus einer anderen Quelle zuführst, bekommst du aber möglicherweise ein anderes Problem. Der IC wird es vermutlich nicht lieben, wenn VCC ohne VREF ansteht oder umgekehrt. Wobei sich das Datenblatt hier auf den ersten Blick auszuschweigen scheint.
M. K. schrieb: > Das gilt da aber nur, wenn Vref aus Vdd generiert wird (in dem Fall: Vdd > = Vref). Wie schauts denn aus wenn Vref aus einer eigenen Versorgung > kommt? ;) Das würde mich auch mal interessieren! Bis jetzt benutze ich für Vref immer hochpräzise ICs und AVcc wird einfach über 10uH und 100nF gesiebt. In der Praxis scheint das mit dem 10-bit-ADC des Atmegas bestens zu funktionieren.
Joachim B. schrieb: > VCC Rauschen sollte eh minimiert werden Das zu meinen ist ein typischer Anfängerfehler und zu stark verallgemeinert. Deine Aussage gilt nur, wenn man den Messwert sehr schnell, d.h. nach einem einzigen Sample bereits haben muss. Kann man zwei oder mehr Messwerte mitteln, dann kann einem nichts besseres passieren als ein leichtes Rauschen (>1bit vom ADC, weisses Rauschen) zu haben, denn das ermöglicht erst Methoden wie Dithering und/oder das dazugewinnen von Auflösung durch Mittelung oder z.B. IIR Filter.
Hmm schrieb: > Warum soll das nur dann gelten? > Das sehe ich so nicht gegeben. Nicht umsonst hat der IC einen eigenen > VREF-Anschluss. Weil es im Datenblatt so angegeben ist. ;) Es wäre auch ziemlich witzlos für Vref eine hochgenaue Quelle zu wählen (z.B. 10 ppm) wenn Vdd einen so starken Einfluss auf die Wandlung an sich hätte (von ±100 mV bleiben ±1 mV übrig? So hatte ich dich oben verstanden)
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Johnny B. schrieb: > Deine Aussage gilt nur, wenn man den Messwert sehr > schnell, d.h. nach einem einzigen Sample bereits haben muss. > Kann man zwei oder mehr Messwerte mitteln, dann kann einem nichts > besseres passieren als ein leichtes Rauschen (>1bit vom ADC, weisses > Rauschen) zu haben, denn das ermöglicht erst Methoden wie Dithering > und/oder das dazugewinnen von Auflösung durch Mittelung oder z.B. IIR > Filter. Da nützt dir aber weisses Rauschen auf Vcc genau nix. Das weisse Rauschen muss auf dem Messsignal liegen und nicht auf Vcc. Denn Rauschen auf Vcc wird (frequenzabhängig) unterdrückt (power supply rejection) was unter anderem dazu führt, daß der Teil des Vcc-Rauschens der zur Messung durchschlägt gar nicht mehr "weiss" ist.
Johnny B. schrieb: > Joachim B. schrieb: >> VCC Rauschen sollte eh minimiert werden > > Das zu meinen ist ein typischer Anfängerfehler ja is klar als Profi minimiert man das Rauschen nicht weil man ja immer genaustens bescheid weiss. Deswegen gibt es auch nie Ausfälle, Rückrufe und immer funktioniert alles richtig und wunschgemäß weil ja überall Profis am Werk sind! OMG
Ich weis noch das es bei älteren AVRs einen Sleepmode gab oder benutzt werden sollte um Einflüsse der CPU auf das ADC Ergebniss zu verhindern. Müsste man mal in einem Datenblatt eines aktuellen uC im ADC Abschnitt nachsehen. Den ADC Takt zu verringern könnte auch helfen gerade wenn das Signal sehr hochohmig ist dann bleibt mehr zum umladen.
M. K. schrieb: > Hmm schrieb: >> Warum soll das nur dann gelten? >> Das sehe ich so nicht gegeben. Nicht umsonst hat der IC einen eigenen >> VREF-Anschluss. > > Weil es im Datenblatt so angegeben ist. ;) > Es wäre auch ziemlich witzlos für Vref eine hochgenaue Quelle zu wählen > (z.B. 10 ppm) wenn Vdd einen so starken Einfluss auf die Wandlung an > sich hätte (von ±100 mV bleiben ±1 mV übrig? So hatte ich dich oben > verstanden) Ich glaube wir reden aneinander vorbei. Was ich meinte ist; Der Rippel an VREF landet direkt in der Messung. 1:1. VDD hat eine Dämpfung von -60dB oder so, bei 1MHz immer noch -40dB. Rejection Ratio: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf Fig. 2-29 Wenn du VREF an die gleiche Versorgung wie VDD klemmst, hast du den Fehler natürlich voll drin. Die -40dB gelten nur für den Rippel an VDD, für ein sauberes VREF. Drum nimmt man ja für VREF zum Beispiel einen LM4041 dazu. Der macht den Rippel dann weg, und ermöglicht trotz versauter Versorgung eine anständige Messung. In Grenzen, selbstverständlich. Drum gilt, in Grenzen: - Rippel an VDD nicht so schlimm, weil rejection Ratio zutrifft - Ein Rippel an VREF ist schlecht Das ist der Wert von µC mit VREF-Pin :-)
Hmm schrieb: > Ich glaube wir reden aneinander vorbei. > ... Ja, haben wir erfolgreich hinbekommen ;)
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