Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsteiler für ADC


von zhu q. (hilfe)


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Hey Leute,

ich brauche einen Spannungsteiler für den ADC von meinem 
Mikrokontroller(AT32UC3C0512). Ich habe so gedacht, um den 
Spannungsteiler präzis zu dimensionieren, muss ich zunächst den 
Eingangswiderstand des ADCs kennen. Aber wenn ich ins Datenblatt gucke, 
habe ich gar keine Informationen über dem Eingangswiderstand gefunden. 
Also, ist der Wert eigentlich schon groß genug, somit braucht man gar 
nicht darauf beobachten oder? Weiß jemand vielleicht? Danke sehr im 
voraus.

von Karl H. (kbuchegg)


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zhu qiu schrieb:

> ich brauche einen Spannungsteiler für den ADC von meinem
> Mikrokontroller(AT32UC3C0512). Ich habe so gedacht, um den
> Spannungsteiler präzis zu dimensionieren, muss ich zunächst den
> Eingangswiderstand des ADCs kennen.

Im Prinzip ja. Du kannst den Eingangswiderstand aber ignorieren, da er 
so hoch ist, dass er bei einem Spannungsteiler, den du auf ca. 10k 
Summenwiderstand auslegst, nicht mehr ins Gewicht fällt. So genau sind 
deine Widerstände gar nicht, als das du das dann noch feststellen 
könntest, dass du in Wirklichkeit einen belasteten Spannungsteiler hast.

von zhu q. (hilfe)


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Danke sehr für deine Antwort.

Im Datenblatt habe ich einen Widerstand mit der Bezeichnung "Switch 
resistance" gesehen, der ca. 5k beträgt, ich weiß nicht, ob dieser 
Widerstand bei der Dimensionierung des Spannungsteilers eine Rolle 
spielt, kannst du mich noch kurz erklären? Danke!

von Karl H. (kbuchegg)


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Hast du mal einen Link auf das Datenblatt?
Google findet es bei Atmel nicht auf die Schnelle

von spess53 (Gast)


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von Karl H. (kbuchegg)


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Danke Spess

@zhu qiu
Ach das ist der Widerstand der Sample und Hold Stufe. Da ist doch sogar 
eine Grafik dabei. In aller Kürze: Die Spannung wird über dem dort 
eingezeichneten Kondensator gemessen, der die Eingangsspannung während 
des Messvorgangs konstant halten soll. Der Kondensatot zusammen mit dem 
Widerstand bildet daher ein R/C Glied, welches dir im wesentlichen sagt, 
dass die Eingangsspannung eine gewisse Zeit lang anliegen muss, damit 
sich der Kondensator auf diese Eingangsspannung umladen kann. Das geht 
also nicht in 0-Zeit sondern dauert ein bischen. Als Folge davon gibt es 
eine Grnzfrequenz für analoge Wechselspannungen, ab der der ADC dann 
nicht mehr mitkommt und deine Messergebnisse Phantasie-Charakter 
annehmen werden.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Kondensatot
Blöd, sowas...  ;-)

> Als Folge davon gibt es eine Grnzfrequenz für analoge Wechselspannungen,
> ab der der ADC dann nicht mehr mitkommt und deine Messergebnisse
> Phantasie-Charakter annehmen werden.
Das merkt man dann, wenn die vorherige Messung so langsam die 
aktuelle Messung störend beeinflusst...

von SUPERINGO (Gast)


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Hallo,

du kannst aber auch evtl. einen OP als Spannungsfolger hinter Deinen 
Spannungsteiler setzen.

von zhu q. (hilfe)


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Karl Heinz Buchegger :

danke nochmal für die ausführliche Erklärung


SUPERINGO:

danke für deinen Vorschlag

von HildeK (Gast)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Ach das ist der Widerstand der Sample und Hold Stufe. Da ist doch sogar
> eine Grafik dabei. In aller Kürze: Die Spannung wird über dem dort
> eingezeichneten Kondensator gemessen, der die Eingangsspannung während
> des Messvorgangs konstant halten soll. Der Kondensatot zusammen mit dem
> Widerstand bildet daher ein R/C Glied, welches dir im wesentlichen sagt,
> dass die Eingangsspannung eine gewisse Zeit lang anliegen muss, damit
> sich der Kondensator auf diese Eingangsspannung umladen kann. Das geht
> also nicht in 0-Zeit sondern dauert ein bischen. Als Folge davon gibt es
> eine Grnzfrequenz für analoge Wechselspannungen, ab der der ADC dann
> nicht mehr mitkommt und deine Messergebnisse Phantasie-Charakter
> annehmen werden.

Zu dem internen Widerstand R_Onchip hinzu kommt der resultierende 
Widerstand R_Source des Spannungsteilers - quasi der Innenwiderstand der 
Quelle. Das verringert die genannte Grenzfrequenz bzw. erhöht die 
Aquisition-Time weiter und muss, spezielle bei einer hohen 
Abtastfrequenz, auch berücksichtigt werden.

SUPERINGO schrieb:
> du kannst aber auch evtl. einen OP als Spannungsfolger hinter Deinen
> Spannungsteiler setzen.

Das ist nur sinnvoll, wenn die Quelle unvermeidbar hochohmig ist oder 
man eine sehr hohe Genauigkeit will - wobei das der Buffer dann auch 
leisten muss.
Speziell aufpassen muss man auch, wenn der externe Kondensator C_Source 
(Datenblatt Bild 40-3) vorhanden ist. Es muss dann der externe 
Widerstand R_Source in der Lage sein, während der Abtastperiode auch den 
C_Source wieder aufzuladen, denn C_Onchip entnimmt bei jedem Vorgang 
einen Teil der Ladung.
Relevant ist das besonders dann, wenn man 10 oder 12Bit-Wandler 
ausreizen möchte und auch externe Spannungsteiler in der Toleranzklasse 
hätte.

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