WRD - Analog zu Digital

[Werner]

Der Mikrokontroller ATmega8 besitzt im 28Pin PlastikGehäuse 6 Analog zu Digital Konverter (ADC).

• Die Konverter bieten eine max. Auflösung von 10bit zwischen 0 Volt und AREF (Referenzspannung).
  
• Real handelt sich es um EINEN ADC mit vorgeschaltetem Multiplexer.
  
• Die Eing?nge sind für Quellimpedanzen kleiner 10KOhm ausgelegt und haben eine SampleAndHold Schaltung.
  
• Die Referenzspannung kann
  
  
  • eine interne 2,56Volt Spannungsquelle
    
  • AVCC, die Analogbetriebsspannung des ?P
    
  • eine externe Spannung zwischen 2,56 und AVCC (5Volt)
  
  sein. Die interne Referenz streut sehr stark und kann extern nicht zugegriffen werden. AVCC ist nicht stabil und sauber genug. Im WRD wird eine externe Referenzspannung von 5Volt zugeführt.
  
• Die Eing?nge vertragen keine Spannung kleiner -0,5Volt oder Größer AVCC + 0,5Volt.
  
• Im WRD wird der ADC mit 115,2 Khz getaktet.

Das 11te Bit stammt aus den Komparatoren IC6 A und B.
Die Polarität.

IC7 und 8 richten das Eingangssignal gleich. Am ATmega liegen nur positive Spannungen an.
Der unvermeidliche OFFSET der OP-AMPS ist dadurch auch stets positiv.

Die OP-AMPs TL082 liefern in S?ttigung bei Ub = +/-8Volt zwischen 7,06 und 7,09Volt an ~14KOhm.
Ich habe rund 2 Dutzend TL082 probiert.
Ein Widerstandsteiler 3K9 zu 10K begrenzt die Spannung am ADC-Eingang auf ~5Volt.

IC9 begrenzt bei ~500mVolt am Eingang der MICRO8 Platine. IC8 dann bei ~5Volt.
Zweimal zwei Messbereiche x1/x10.

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Ich sehe wunderbare Dinge . . .

[Werner]

Unruhe UM NULL

• Der MICRO8 macht es zwar genau richtig, kann aber den Offset in den OpAmps der vorgeschalteten Hardware nicht erfassen.
  
• Der Schaltpunkt des Komparators wird durch den Offset der externen OpAmps verfÖlscht.
  
• Mit etwas mehr Intelligenz im MICRO8 kann dies umgangen werden.
  
• Diese Lösung ist nicht mehr mt der DEMO Software von BASCOM möglich.

Zusammenhänge im MICRO8
Man hat es mit zwei Offsets zu tun, ADCmin und Offset.
Plus einen Fehler crossing - Schaltpunkt.

ADC(Ausgabe) = ADC() minus ADC min
If DAC kleiner crossing THEN
. . ADC(Ausgabe) = NULL minus ADC(Ausgabe)
ENDIF

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte:
Der NULL-Durchgang eines Widerstands

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[Werner]

CHIP TUNING

Der MICRO8 wurde bislang achtmal gebaut.
Das sind 16 AD Kanäle Erfahrung.

Es zeigt sich, dass der Operationsverst?rker TL082 nur die zweite Wahl sein kann.
Die Exemplare des TL082 streuen sehr stark. Ich habe versucht die Situation durch Selektion zu verbessern.

• Exemplare mit negativer Offsetspannung ausgemustert.
  
• Nur jene mit dem geringsten Offset verwendet. Die Prozedur frisst den Preisvorteil.
  
• 30% zeigen einen negativen Offset, weitere 30% lagen >> Durchschnitt.
  
• Da jeweils zwei OPAMPs in einem Gehäuse sind, findet man zwar gute Exemplare, leider oft gepaart mit einem eher Schlechten. Wieder Ausschuss.

Das Resultat könnte man als befriedigend / ausreichend bezeichnen.
Um die TL082 zu zähmen br?uchte es wohl ZWEI Potis / Stk.

Ein MICRO8 wurde mit Operationsverst?rkern LT1013CN8 ausger?stet.
Resultat "sehr gut +++" es liegen Welten dazwischen, leider auch 3EURO pro IC.
Eine gemischte Bestückung ist durchaus möglich.
IC7 und IC8 sind eher kritisch, will man teilweise hochrüsten, diese beiden zuerst.

Es gibt eine Reihe weitere Operationsverst?rker mit gleicher Anschlussbelegung.
AD648 und so ... hier gilt offenbar: "mit dem Preis steigt tatsächlich die Qualität."
für diesen kann man noch ein "+" anhängen,
Potis for never
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