Подскажите, пожалуйста, что измеряет АЦП: полное напряжение или его активную составляющую?

Очень интересный вопрос, так сразу с кондачка и не ответишь...

Что Вы предлагаете понимать под полным напряжением и или его активной составляющей? Амплитудное и действующее значения напряжения какой-либо формы? АЦП в AVR не измеряет ни то, и ни другое.
Т.к. упомянутый модуль АЦП не имеет с своем составе устройства выборки-хранения (УВХ), то предполагается, что изменение измеряемого напряжения за время преобразования АЦП не превысит требуемой точности измерения (т.е. за время преобразования АЦП измеряемое напряжение можно считать постоянным).
Если Вас интересует амплитудное или пиковое значение напряжения:
1) или поставьте перед АЦП соответствующий (пиковый) детектор и измеряйте напряжение на его выходе
2) или оцифровывайте сигнал с частотой, достаточной для дальнейшей обработки результатов контроллером.
Вышесказанное справедливо и для измерения действующего значения, только в первом варианте измерения нужно использовать детектор действующего значения сигнала.

А как же строки из datasheet'а:
The ADC contains a Sample and Hold circuit which ensures that the input voltage to the
ADC is held at a constant level during conversion. A block diagram of the ADC is shown
in Figure 98.

Это неправильно. Имеет AVR УВХ на борту:

Упс-с-с... погорячился
В качестве отмазки: для УВХ никаких характеристик в даташитах не приводится, кроме констатации факта, что его достаточно. Поисследовать, что ли, УВХ в AVR'ах на досуге?

я как-то проверял-нужно было мерять амплитуду площадки уровня черного в видеосигнале-
длительность 2 мкс.Все нормально.А с точки зрения предельных значений вообще-то было-бы интересно.

Ну, примерно рассчитать можно. Для М128 указана ёмкость накопительного конденсатора и сопротивление резистора (14 пФ и 1...100 кОм).

более того, если внимательно прочитать даташит и совместить
эти три фразы из даташита :

The ADC contains a Sample and Hold circuit which ensures that the input voltage to the
ADC is held at a constant level during conversion.

By default, the successive approximation circuitry requires an input clock frequency
between 50 kHz and 200 kHz to get maximum resolution.

The actual sample-and-hold takes place 1.5 ADC clock cycles after the start of a normal
conversion...

то можно вобще почти ничего не считать

PS. замечу что во второй фразе сказанно не просто до 200KHz
а именно от 50 до 200KHz

Напряжение измеряю в сети с реактивными сопротивлениями. Под полным напряжением понимаю
U=a+jb, под его активной составляющей лишь слагаемое 'a'.

Ну, бли-ин...;О) Похоже, вам надо осмыслить написанное. На дОсуге...
А что касаемо АЦП, то оно меряет текущее (в пределах апертурной погрешности УВХ) напряжение на входной ноге, относительно ноги ГНДА. Вот. Или, если пользуюцца дифф входы, напряжение между ними, с соотв Ку.

Ребята... Не смешите кур. Подавать на АЦП напряжение, которое будет успевать изменяться за время выборки одного семпла - извращение, поверьте. Именно для того, чтобы оно не менялось и ставится на входе фильтр.

Напряжение во время выборки постоянное, и следовательно измеряется его действующее значение.

Если же все таки подаете переменное напряжение в течении одной выборки, то за счет входной емкости самого ацп оно будет или усредняться, или Вы получите чушь :-)

А я пожалуй больше поверю даташиту а не Вам:

The channel selection may be changed one ADC clock cycle after writing one to ADSC.

или вы считаете, что канал переключать можно, а постоянное напряжение
на предудущем канале нужно сохранять на все время преобразования ?

То что написано совершенно никакого отношения к этому не имеет. Пеевожу цитируемый Вами текст:



Селектор канала (номер канала АЦП) может быть изменен через один циккл ADC clock после записи результата в ADSC.

Учите английский.

Всё в мире относительно. Что значит за время выборки одного сэмпла?

Входной сигнал либо постоянный либо изменяющийся во времени. Причём первое можно принять только в том случае, если величина изменения сигнала меньше чем единица младшего разряда АЦП. Иначе - любой сигнал - изменяемый.

Так что значит "извращение"? У вас выхода другого нет. Вопрос только на сколько он меняется за время выборки/измерения. Если вы посмотрите на м/х хранения/выборки, то там вы столкнётесь с теми же самыми проблемами! Мгновенная выборка невозможна! Сигнал то аналоговый. Обычно м/х выборки/хранения построена на конденсаторе с малым значением утечки + повторитель. Но этот конденсатор должен быть заряжен до вх. напряжения за время выборки ч/з вх. часть схемы со значительным вх. сопротивлением! Так что ничего мгновенного не бывает! Бывает только более быстродействующее.

Таким образом если быстродействие встроенного АЦП недостаточно для входного сигнала, то необходимо применять внешний АЦП. В противном случае применять внутренний. А здесь мы наблюдаем спор о вреде питьевой воды.