Hier wird AREF (bei interner Referenz) als vom µC gelieferte Spannung benutzt und vom Spannungsteiler bearbeitet wieder an den µC zur Messung zurückgegeben. Dies hat den Vorteil, dass der Spannungsteiler automatisch Spannungen bis zur Höhe der Referenzspannung ausgibt, ohne dass eine externe Spannung mit AREF abgeglichen werden müsste. Selbst Schwankungen in AREF wirken sich hier nicht mehr aus, da ja das Verhältnis der Spannungsteilerspannung zu AREF immer konstant bleibt (ratiometrische Messung). Und im Grunde bestimmt der ADC ja nur dieses Verhältnis. Wird diese Variante gewählt, so muss berücksichtigt werden, dass die Ausgangsspannung an AREF nicht allzusehr belastet wird. Der Spannungsteiler muss einen Gesamtwiderstand von deutlich über 10kΩ besitzen. Werte von 100kΩ oder höher sind anzustreben. Verwendet man anstatt AREF AVCC und schaltet auch die Referenzspannung auf AVCC um, ist die Belastung durch den Poti unkritisch, weil hier die Stromversorgung direkt zur Speisung verwendet wird.
Quelle:
https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_ADC#Ein_paar_ADC-Grundlagen
Ich verstehe den letzten Satz nicht. Wenn ich nun den Poti an AVCC
anschließe, so kann ich unter den
"deutlich über 10kΩ besitzen. Werte von 100kΩ oder höher sind
anzustreben"
bleiben?
Ich möchte eine ratiometrische Messung mit einem 1 kOhm Potentiometer
vornehmen und kann diesen leider nicht austauschen. Alternativen?
Beste Grüße, Thomas.
Thomas schrieb:> Ich verstehe den letzten Satz nicht. Wenn ich nun den Poti an AVCC> anschließe, so kann ich unter den> "deutlich über 10kΩ besitzen. Werte von 100kΩ oder höher sind> anzustreben"> bleiben?
Ja.
anstelle von
1
+------------+
2
| |
3
AVcc o-------------------- 5V
4
|
5
ARef o---------+
6
| |
7
| +-+
8
| | |
9
ADC o------------>
10
| | |
11
| +-+
12
| |
13
GND o---------+---------- GND
14
| |
15
+-----------+
verchaltest du
1
+------------+
2
| |
3
AVcc o---------+---------- 5V
4
| |
5
ARef o |
6
| |
7
| +-+
8
| | |
9
ADC o------------>
10
| | |
11
| +-+
12
| |
13
GND o---------+---------- GND
14
| |
15
+-----------+
und daher kannst du mit dem Poti die 5V solange belasten, bis das
Netzteil nicht mehr kann.
(An ARef natürlich den 100n Blockkondensator.)
Thomas schrieb:> Sehr gut! Vielen Dank.> Also wäre der Anhang eine ratiometrische Messung und so in Ordnung?>>> Beste Grüße, Thomas.
Im allgemeinen ja, aber unter Umständen nein.
Wenn Du die Schaltpläne vergleichst, dann sind in Deinem Schaltplan der
uC mit "Vcc" versorgt und das Poti mit "+5V". Da die Labels
unterschiedlich sind muss man - insbesondere ohne den Rest des
Schaltplanes zu kennen - damit rechnen, das Vcc und +5V differieren. Das
kann vor allem dann geschehen, wenn der Poti am oberen Anschlag steht.
Nun ist dieser Zustand zwar bis zu einer Differenz von einigen 100mV
(genauer Wert steht im Datenblatt) nicht schädlich. Aber er sollte aus
grundsätzlichen Erwägungen vermieden werden. Also der Poti von "Vcc"
versorgt werden.
In dem unteren Schaltplan von Karl Heinz (Fortran? Phhh :-) ) siehst Du
genau das!
Klaus schrieb:> ...> Wenn Du die Schaltpläne vergleichst, dann sind in Deinem Schaltplan der> uC mit "Vcc" versorgt und das Poti mit "+5V". Da die Labels> unterschiedlich sind muss man - insbesondere ohne den Rest des> Schaltplanes zu kennen - damit rechnen, das Vcc und +5V differieren. Das> kann vor allem dann geschehen, wenn der Poti am oberen Anschlag steht.
Mit dem letzten Satz, habe ich mich zum einen falsch ausgedrückt und zum
anderen den Gedanken verfrüht abgebrochen:
Es geht darum, dass wenn der Poti am oberen Anschlag steht, die
Eingangsspannung am ADC-Pin "+5V" anstatt "Vcc ist. Das ist dann ein
Problem, wenn "+5V" und "Vcc" unterschiedliche Spannungen haben.
Der nachfolgende Rest gilt sinngemäß.
Naja, die Unterschiede in seinen Schaltplänen liegt darin, dass der
mittlere Abgriff des Potis einmal auf ARef und ein anderes mal auf AVcc
liegt.
"+5V" und "Vcc" sind bei mir zwei verschiedene Potenziale, da zwischen
AVcc und Vcc eine Induktivität liegt - wie hier in dem Schaltplan zu
sehen ist:
https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_ADC#Referenzspannung_AREF
Thomas schrieb:> Naja, die Unterschiede in seinen Schaltplänen liegt darin, dass der> mittlere Abgriff des Potis einmal auf ARef und ein anderes mal auf AVcc> liegt.
Das ist schon richtig. Seine zwei Schaltpläne beziehen sich aber auf
Deine ursprüngliche, erste Frage. Ich habe hingegen seinen zweiten
Schaltplan mit Deinem letzten verglichen, zu dem Du die zweite Frage,
nach der Korrektheit nachgeschoben hast.
Das sind zwei verschiedene Angelegenheiten, da es zwei verschiedene
Schaltungen sind.
> "+5V" und "Vcc" sind bei mir zwei verschiedene Potenziale, da zwischen> AVcc und Vcc eine Induktivität liegt - wie hier in dem Schaltplan zu> sehen ist:> https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_ADC#Referenzspannung_AREF
Tatsache ist, wie Du selbst schreibst, dass hier zwei verschiedene
Potentiale vorliegen und das sollte man deswegen vermeiden, weil -
prinzipiell - der höchste Pegel nie höher als Vcc sein sollte. Zwar
bewirkt es bei geringen Unterschieden (wie gesagt steht der Wert im
Datenblatt) nicht sofort eine Zerstörung. Aber es fliessen Querströme
durch die Clamp-Dioden. Und das ist - wie soll ich sagen - unschön. Das
sind Schutzdioden. Mit ihrer Schutzwirkung zu rechnen ist nicht zu
empfehlen, weil sie die letzte Bastion sind - kein Ding das im regulären
Betrieb wirken oder wirken können sollte. Gerade wenn da eine
Induktivität ist, und wir über die Schaltfrequenzen und Ströme nichts
genaues wissen, ist es besser das zu vermeiden.
Klarer, was ich meine?
Oh. Moment. Ich glaube ich verstehe jetzt, woher das Mißverständnis
kommt.
Mache bitte aus dem Symbol (Kreis) an den "+5V" eine Flagge (wie heisst
das noch in Eagle?). Das Kreis-Symbol suggeriert sonst, dass die "+5V"
von einer potentiell über Vcc stehenden Quelle abgeleitet sind.
Andererseits steht das im Widerspruch dazu das sie auch an Aref
angeschlossen sind. Es ist unglücklich, dass man nur einen Teil des
Schaltplans und nichts von der Stromversorgung sieht.
Wenn also im gesamten Schaltplan nur diese beiden "+5V"-Symbole
vorkommen, dann entspricht das dem zweiten Plan von Karl Heinz und es
ist in Ordnung.
Achso. Jetzt verstehe ich was du meinst.
Unglücklich gezeichnet. Ich meine es so wie im Anhang zu sehen.
Ein paar Gedanken über den Quellcode habe ich mir gemacht:
Der ADC soll kontinuierlich die Messung vornehmen und diese ausgeben.
Sequenziell soll der ADC ausgelesen (Oversampling) und dann über eine
ISR (vielleicht so 100 Hz) ausgegeben werden.
Der Code ist 3 kleine Funktionen lang (~70 Zeilen). Kann jemand mal grob
darüber fliegen und mir etwaige Bedenken äußern? :)
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