Atmega128 und Schaltregler / ADC mit 8Bit

[Matze (Gast)]

Hallo,

Bin auf der Suche nach Erfahrungen,

Ein Mikrocontrollersystem, hat eine maximale Stromaufnahme von 170mA.

Es arbeitet mit 5V, diese sollen aus einer veränderlichen 
Spannungsquelle welche 0-20V (In der Praxis werden 18V jedoch nicht 
überschritten.) liefen kann erzeugt werden.

Dabei ist es OK wenn das System erst bei 8V der Spannungsquelle in 
Betrieb geht.
Dazu soll das Gesamtsystem "sparsam" sein.

Ziel ist es, die Spannung der Spannungsquelle ohne zusätzliches Bauteil 
genau zu messen.

Dazu wird die Spannung über einen Spannungsteiler 10K/3,3K herunter 
geteilt.

Der Atmega128 kann mit 10Bit Wandeln, davon gehen ±2LSB Absolute 
Accuracy schon mal weg.
Somit bleiben 8 Bit.
Das Wandel Ergebnis soll auf mindestens 7 Bit genau sein.

Die Frage ist nun, kann hier ein Schaltregler eingesetzt werden?

Max1837 oder LT3502 könnten geeignet sein, aber mit welchem Tiefpass 
müssten deren Ausgänge geglättet werden?

Sollte man an für AVCC  etwas anderes als 10uH/100nF vorgesehen werden?

Oder wäre es sinnvoll AVCC mit einem präziseren Längsregler wie PL2951 
und den Rest über einen Schaltregler zu versorgen?


Danke für eure Antworten

[HildeK (Gast)]

Matze schrieb:
> Der Atmega128 kann mit 10Bit Wandeln, davon gehen ±2LSB Absolute
> Accuracy schon mal weg. Somit bleiben 8 Bit.

Das ist so nicht richtig! 2LSB heißt, dass der gelesene Wert (z.B. 385) 
zwischen 383 und 387 liegen kann.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Matze schrieb:
> Ein Mikrocontrollersystem, hat eine maximale Stromaufnahme von 170mA.
>
> Es arbeitet mit 5V, diese sollen aus einer veränderlichen
> Spannungsquelle welche 0-20V (In der Praxis werden 18V jedoch nicht
> überschritten.) liefen kann erzeugt werden.
>
> Dabei ist es OK wenn das System erst bei 8V der Spannungsquelle in
> Betrieb geht.

<seufz>

So ein Blödsinn. Offensichtlich kann eine Spannungsquelle die 0V 
liefert, nichts versorgen. Und Spannungsregler, die Spannungen sowohl 
herauf- als auch herabsetzen können versucht man nach Möglichkeit auch 
zu vermeiden. Allerdings hebst du diese Forderung ja im nächsten Absatz 
auch gleich wieder auf. Warum kannst du dann nicht von vornherein 
schreiben:

"Ich will 5V/170mA aus einer Eingangsspannung zwischen 8V und 18V 
erzeugen und die Eingangsspannung mit dem µC auf der 5V-Seite messen"

Wäre das vielleicht zu einfach und zu kurz gewesen?

> Ziel ist es, die Spannung der Spannungsquelle ohne zusätzliches Bauteil
> genau zu messen.
>
> Dazu wird die Spannung über einen Spannungsteiler 10K/3,3K herunter
> geteilt.

OK. Damit wird der Eingangsspannungsbereich 8-18V um Faktor 3.3/13.3 auf 
1.98V - 4.47V herabgesetzt. Dann könntest du die 5V Betriebsspannung als 
Referenz nehmen. Das LSB des ADC entspricht dann ca. 5mV am ADC-Eingang 
bzw. 20mV vor dem Spannungsteiler. Der ADC kann die Eingangsspannung mit 
ca. 20mV Auflösung messen.

> Der Atmega128 kann mit 10Bit Wandeln, davon gehen ±2LSB Absolute
> Accuracy schon mal weg. Somit bleiben 8 Bit.

Blödsinn.

> Das Wandel Ergebnis soll auf mindestens 7 Bit genau sein.

OK. 18V mit 7 Bit aufgelöst gibt ein LSB von 140mV. Dein ADC löst auf 
20mV auf und hat einen Fehler von +/-40mV. Paßt doch.

> Die Frage ist nun, kann hier ein Schaltregler eingesetzt werden?

Und was hat das jetzt mit der Messung der Eingangsspannung zu tun?

> Max1837 oder LT3502 könnten geeignet sein, aber mit welchem Tiefpass
> müssten deren Ausgänge geglättet werden?

Datenblatt lesen. Überschlagen wieviel Ripple du auf der 5V Schiene 
akzeptieren kannst. Damit den Schaltregler dimensionieren.

> Oder wäre es sinnvoll AVCC mit einem präziseren Längsregler wie PL2951
> und den Rest über einen Schaltregler zu versorgen?

Eher nicht. Wenn du etwas filtern willst, dann die 5V Referenzspannung. 
Dazu reicht schon ein Kondensator an AREF. Oder du teilst die Eingangs- 
spannung noch weiter runter auf max. 2.5V und nimmst die interne 
Referenz des ATmega für den ADC.