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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ADC Eingangsspannung vs. Ref-Spannung


Autor: Holger (Gast)
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Hallo,
ich habe einem Mega16, mit 3.3 Volt betrieben, ADC Ref-Spannung 
ebenfalls 3.3V.
Jetzt habe ich an einen Kanal über einen Vorwiderstand von 10k 5V 
angelegt.
Kann es sein, dass der MC mir das übel genommen hat und jetzt genau und 
nur dieser Kanal tod ist?
Stirbt so ein Kanal weg, wenn die ADC-Eingangsspannung höher als die 
MC-Versorgungsspannung und/ oder die ADC-Ref-Spannung ist?
Der Eingangsstrom in den ADC sollte ja einigermaßen gut durch die 10k 
begrenzt sein.
Ich wollte gerne vermeiden die ADC-Eingangsspannung für jeden Kanal mit 
einer Zenerdiode gegen Überspannung zu schützen. Oder komme ich da nicht 
drum rum?
Viele Grüße
Holger

Autor: Falk (Gast)
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@Holger

>Kann es sein, dass der MC mir das übel genommen hat und jetzt genau und
>nur dieser Kanal tod ist?

Eigentlich nicht.

>Stirbt so ein Kanal weg, wenn die ADC-Eingangsspannung höher als die
>MC-Versorgungsspannung und/ oder die ADC-Ref-Spannung ist?

Dito.

>Der Eingangsstrom in den ADC sollte ja einigermaßen gut durch die 10k
>begrenzt sein.

Ja, af ca. 1mA.

>Ich wollte gerne vermeiden die ADC-Eingangsspannung für jeden Kanal mit
>einer Zenerdiode gegen Überspannung zu schützen. Oder komme ich da nicht
>drum rum?

Wenn du ein Signal von 0..5V mit 3,3V Referenzspannung messen willst 
braucht du einen Spannungsteiler.

MFG
Falk

Autor: Holger (Gast)
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Es sieht so aus, dass ich eine Versorgungsspannung für den 
Mikrocontroller von 3V3 habe.
Die ADC-Ref-Spannung liegt ebenfalls bei 3V3.
Ein Spannungsteiler (10k NTC sowie 1k5 Widerstand) ist an 5V 
angeschlossen.
Sollte nun der NTC zu niederohmig werden, steigt die 
ADC-Eingangsspannung auf über 3V3.
Und das ist wahrscheinlich tötlich für den Kanal...?
Der Spannungsteiler sollte nicht anders dimensioniert werden.
Viele Grüße

Autor: Sonic (Gast)
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Das ist in der Tat töDlich für den Eingang. Aber nicht für den ADC, 
sondern für den Multiplexer. Benutze einen Vorwiderstand am Eingang, der 
die maximal zu erwartetnde Eingangsspannung am Widerstand auf den 
maximalen Strom begrenzt, den der µC-Ausgang treiben kann. Das ist 'ne 
Faustformel um den Eingang zu schützen, ich bin damit bis jetzt immer 
gut gefahren.

Autor: Tim (Gast)
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Mich würde das jetzt auch mal interessieren ob man ein ADC Eingang durch 
Überspannung kaputt bekommt.

Ich verwende normalerweise die interne Referenz (2,56V) und schütze die 
Eingänge mit 3,3V Zener und 100k. Betriebsspannung ist bei mir jedoch 
5V.

Lauf ich Gefahr mit 3,3V die ADC Eingänge kaputt zu bekommen?

Das man keine höheren Spannungen als Betriebsspannung an die Ports 
anlegen soll steht ja irgendwo in den Datenblättern, für die ADC 
Eingänge hab ich aber nichts genaueres gefunden.

Autor: Dieter Werner (Gast)
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Die ADC Eingänge vertragen unabhängig von Uref immer Signale bis zur 
Versorgungsspannung.

Deine Variante mit relativ hohem Vorwiderstand hat den Nachteil, dass 
der Messwert durch den Leckstrom der Z-Diode verfälscht wird.
Dieser fliesst auch schon weit unterhalb Uz, besonders bei niedrigen
Spannungen.

Autor: Sonic (Gast)
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Wie gesagt: sobald die Eingangsspannung die Referenzspannung übersteigt, 
fängt strom an zu fließen. Der kann durch einen Widerstand begrenzt 
werden. Wenn die Spannung ohne Vorwiderstand ca. 0.6V höher wird als die 
Referenz, dann wird's tödlich für den MUX / ADC. Als 'universallösung' 
kann ich bei max. 10V einen 4k7-Widerstand am Eingang empfehlen, dann 
kann nichts passieren.

Autor: Sonic (Gast)
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>sobald die Eingangsspannung die Referenzspannung übersteigt
Korrektur: sobald die Eingangsspannung AVCC übersteigt
muß es heißen!

Autor: Björn Wieck (bwieck)
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Tim wrote:
> Mich würde das jetzt auch mal interessieren ob man ein ADC Eingang durch
> Überspannung kaputt bekommt.

Bei den AVRs wird im Datenblatt ja extra darauf hingewiesen das REF nie 
nie nicht über AVCC liegen darf und ich denke mal das dasselbe auch für 
den ADC-Eingang gilt.
Und wenn die das so schon ins Datenblatt (Buch) reinschreiben kann ich 
mir gut vorstellen das der MUX das garnicht mag.
Google mal nach "Latchup"

Gruß
Björn

Autor: Falk (Gast)
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@Holger

>Die ADC-Ref-Spannung liegt ebenfalls bei 3V3.
>Ein Spannungsteiler (10k NTC sowie 1k5 Widerstand) ist an 5V
>angeschlossen.
>Sollte nun der NTC zu niederohmig werden, steigt die
>ADC-Eingangsspannung auf über 3V3.
>Und das ist wahrscheinlich tötlich für den Kanal...?

Naja, so schnell isses nicht tödlich. Aber wieso tauschst du nicht 
einfach den NTC mit den 1,5K? Dann geht mit sinkendem NTC-Widerstand die 
Eingangsspannung gegen 0V, anstatt gegen 5V. Der Rest kann in Software 
problemlos angepasst werden.

MFG
Falk


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