ADC beschaltung

[JeyBee]

Moin,

Ich bin total verwirrt, was die beschaltung des ADC's eines Megas angeht.
Auf dieser Seite steht im Schaltplan, das der AVC Pin per 10uH an 5V angeschlossen wird, und Aref so wie AVC je per 100nF gegen GND verschaltet werden. AGND wird ohe etwas direkt zu GND geschlossen:

http://www.halvar.at/elektronik/kleiner_bascom_avr_kurs/adc_mit_getadc/atmega8_anschlussplan_analogmessungen_v04.gif


Bei dem myAVR Board ist es jedoch so, dass der Aref Pin direkt an 5V angeschlossen wird, AVCC wird per 10uH an 5V geschaltet und per 100nF nach GND. AGND wird wieder nur direkt an GND geschlossen. (Bild im Anhang)


Was ist denn nun das richtige?




Mfg JeyBee

[markusj]

Kurz und unfreundlich? RTFM.
Etwas ausführlicher: ARef ist die Referenzspannung des ADC. Sie bestimmt gleichzeitig die maximal messbare Spannung sowie die höchstmögliche Auflösung (kleinerer Messbereich => höhere Auflösung).
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ARef zu verdrahten:
1. Eigene Referenz.
2. VCC (das wird beim MyAVR-Board gemacht)
3. "Nur" ein Kondensator gegen GND.
Variante 3 ist imho zu bevorzugen. Warum?
Du kannst in den ADC-Registern selbst die Referenzspannung auswählen und hast dabei u.a. die Wahl zwischen VCC und der internen Referenz.
Schließt du nun VCC direkt an den ARef-Pin an, hast du diese Wahlmöglichkeit nicht mehr, du kannst bei einer anderen Konfiguration den AVR sogar beschädigen!

mfG
Markus

[Besserwessi]

Ganz so schlimm ist es nicht VCC an AREF zu legen. So richtig sinnvoll ist das nicht, aber man sollte auch nichts damit kaput kriegen. Als Ausgang ist AREf ziehmlich hochohmig, so um die 30 Kohm. Damit sollten da höchstens etwa 0,1 mA fleißen, die kaum einen Schaden anrichten können. Ein Problem könnte es höchstens bei einigen Controllern geben, bei denen AREF auch als normaler IO Pin genutzt werden kann.

Trotzdem wird es Zeit, das die Verbindung AREF auf VCC aus den Schaltungen verschwindet.

[Gock]

Beides.
Der Anschluss von VCC an ARef macht Sinn, wenn Dein Analogsignal mit einer nicht sehr stabilen Vcc "schwankt", zB weil es ein Spannungsteilersignal ist. Dann schwankt Dein ARef Signal mit und der Fehler hebt sich auf. Diese Funktionsweise nennt man ratiometrisch.
Mit einem C an ARef ist man aus schon genannten Gründen flexibler.
Gruß

[Jigger]

Hallo!
Ich schlage mich gerade auch durch den ADC-Dschungel und wollte mal kurz prüfen, ob ich alles richtig verstanden habe:

Ich habe in meiner Schaltung ein Bauteil, welches eine 2,5V Präzisonsspannung ausgibt. Diese will ich als Referenzspannung nutzen und lege sie deshalb an AREF des µC´s an.
AVCC des µC´s verbinde ich mit +5V, da an AVCC die Betriebsspannung für den ADC angelegt werden muss.
Richtig soweit ??

Gruß
Jens

[Besserwessi]

AVCC ist nicht nur die Versorgung für den ADC, auch die PORTs wo der ADC mit dran hängt und die interne Referenz und wohl auch der Brownout Detektor kriegen da ihren Strom her. Ohne Spannung an AVCC geht der ganze Controller nicht richtig. Oft reicht eine direkte Verbindung zu VCC, die Indiktivität zwischen AVCC und VCC wird nur gebraucht um eventuelle Störungen am ADC klein zu halten. Wenn man eine eher hohe Ref. Spannung hat und der Aufbau sonst in Ordnung ist, gehts aber oft auch ohne.

@Gock: Die Apsnnung am AD Eingang und Aref werden zu etwas verschiedenen Zeiten abgetastet. Es man also auch für die ratiometrische Messung Sinn den Pufferkondensator an ARF zu nutzen und keine direkte Verbindung. Nur wenn man eine extra gefilterte Spannung für den Sensor hat, paßt diese Spannung natürlich besser als AVcc.

[Gock]

Die Apsnnung am AD Eingang und Aref werden zu etwas verschiedenen Zeiten abgetastet. Es man also auch für die ratiometrische Messung Sinn den Pufferkondensator an ARF zu nutzen und keine direkte Verbindung. Nur wenn man eine extra gefilterte Spannung für den Sensor hat, paßt diese Spannung natürlich besser als AVcc.

Ja, und...
Die Schwankungen, die man damit herausfiltert, haben eine geringe Periodendauer im Vergleich zum Zeitunterschied der Abtastung. Die hochfrequenten Störungen sollte man aber ohnehin besser vor dem µC und auch vor AVcc herausfiltern, weil diese sich auf den gesamten Wandelprozess auswirken und nicht nur auf einen "Referenzfehler".
Aus diesem Grund und anderen Gründen ist die Quelle für Vcc des µC und eines angeschlossenen Sensors zB oft eine andere. In solchen Fällen kann man die "fremde" Spannung ratiometrisch anbinden und erhält geringere Störungen.
Solche Verschaltungen werden häufig in Autos verwendet, wo man dann je nach Anforderung die Bordspannung für den Sensor verwenden kann. Diese schwankt nicht nur mit Störungen, sondern auch mit der Lichtmaschine bzw. mit den eingeschalteten Verbrauchern, sowie mit dem Ort des Sensors.
Gruß