Hallo, ich beschäftige mich gerade ein wenig mit den Analogen Eingängen des Atmega32. Im Datenblatt heißt es: > The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of > approximately 10 kΩ or less. If such a source is used, the sampling time > will be negligible. If a source with higher impedance is used, > the sampling time will depend on how long time the source needs to > charge the S/H capacitor, with can vary widely. The user is recommended > to only use low impedance sources with slowly varying signals, since > this minimizes the required charge transfer to the S/H capacitor. Der S/H Kondensator hat laut Datenblatt eine Kapazität von 14pF, um sich z.B. durch einen 100k Widerstand zu 99% aufzuladen benötigt er 7µs, die S/H-Zeit beträgt im schnellsten Fall 1,5 Taktzyklen was bei 150kHz 10µs entsprechen müsste. Selbst beim empfohlenen maximalen Takt von 200kHz des ADC müsste es mit 7,5µs noch ausreichen den Kondensator zu laden. Habe ich irgendwas vergessen, mich verrechnet, oder sind die 10kΩ im Datenblatt extrem weit nach unten gegriffen? Ladezeit des Kondensators: 5 x 100k x 14pF = 7µs S/H Zeit: (1 / 200kHz) x 1,5 = 7,5µs Gruß
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Anbei noch die Eingangsschaltung aus dem Datenblatt.. ich nehme an, der eingezeichnete Widerstand soll den Gesamtwiderstand der Quelle darstellen?
Hallo cyblord.. die Frage ist: warum werden im Datenblatt 10k oder weniger empfohlen, wenn selbst bei 100k und der schnellsten Taktrate der Kondensator noch "fast" problemlos aufgeladen werden kann?
Ich schätze mal, weil es Bauteiltoleranzen gibt, zb werden die 14pF im IC ein Durchschnnittswert sein. Und um den Helpdesk vor all jenen zu schützen, die ihre Schaltungen gerne an die im Datenblatt angegebenen Limits ran-designen, geht man da dann halt ein wenig großzügiger um. Für die meisten Benutzer wird es wurscht sein, und ob der Support am Tag 3000 Anfragen nach dem Muster "Ich habe laut Datenblatt gerade noch in den empfohlenene Limits gearbeitet, trotzdem ist mein ADC Wert falsch" zu schützen, geht man dann eben etwas konservativer an die Sache ran. Die Hardcore-Fanatiker kann man so sowieso nicht abschrecken, die machen eh was sie wollen. Aber 99% aller Schaltungsentwickler designen auf 10k Quellimpedanz hin und haben keine Probleme. Was dann den Support massiv entlastet, der sich dann um die Frage "Warum hab ich mich per Fuse aus dem µC ausgesperrt" kümmern kann. Kurzfassung: Man dimensioniert sowieso nie irgendwas auf die absoluten physikalischen Limits hin. Egal ob das jetzt Autobahnbrücken oder minimale Eingangswiderstände sind.
Hallo Karlheinz,
so wird es wohl sein.. mir schien das nur so weit nach unten gegriffen
dass ich der Meinung war irgendwas vergessen zu haben. danke :-)
> Aber 99% aller Schaltungsentwickler designen auf 10k
Quellimpedanz hin und haben keine Probleme.
Der Aufwand hält sich auch in Grenzen.. Bei höheren Quellimpedanzen
dürfte ja ein OPV oder ein kleiner Kondensator Abhilfe schaffen.
Bastler schrieb: > zu 99% aufzuladen Der ADC hat eine Auflösung von 10 Bit, das heißt er löst 1024 verschiedene Werte auf. Wenn man den Fehler durch den Innenwiderstand kleiner als 1 Digit halten möchte, muss sich der Kondensator auf 1023/1024 des Eingangswertes aufladen. Das sind eher 99,9%, und er braucht entsprechend länger. Zusätzlich hat der S/H-Schalter auch einen Widerstand. Der liegt in Reihe zum Innenwiderstand der Quelle.
> Zusätzlich hat der S/H-Schalter auch einen Widerstand. > Der liegt in Reihe zum Innenwiderstand der Quelle. Aber ist dieser Widerstand bei der Berechnung nicht vernachlässigbar?
Wie kommst du auf 200kHz? Ich dachte nämlich immer, mit Cycles wäre CPU-Takt gemeint. Aber mag sein, dass ich mich irre ... LG, Sebastian
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Hallo Sebastian, ich gehe stark davon aus, dass damit der ADC-Takt gemeint ist. Den stellt man über einen prescaler ein. Empfohlen sind eben 50 - 200 kHz.
Bastler schrieb: >> Zusätzlich hat der S/H-Schalter auch einen Widerstand. >> Der liegt in Reihe zum Innenwiderstand der Quelle. > > Aber ist dieser Widerstand bei der Berechnung nicht vernachlässigbar? Kommt darauf an, wie groß er ist...
Es gibt auch nicht nur die 14 pF vom S&H Kondensator, sondern noch ein bisschen Kapazität vor dem Schalter, auch wenn das nur wenige pF sind. Der S&H Kondensator sollte schon relativ Konstant in der Kapazität sein - im Gegensatz zu Widerständen sind die Kondensatoren auf dem Chip recht präzise.
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