Александр Куличок, у вас практикой, похоже, проблем нет, поскольку понимание о что в регистре АЦП в случае Free Running Conversion и переключения каналов будет не те данные, на которые указывает мультиплексор, у вас есть. А, если открыть даташит, то становится ясно, что теоретик из вас никудышний, ибо если прочесть параграф Changing Channel or Reference Selection, то там можно вычитать следующее:
, что говорит о том, что схема, приведенная в даташите, мягко скажем, не совсем полная, и АЦП в своем составе имеет еще одну типо УВХ, которая на момент преобразования отключена от внешнего мира. Хотя на самом деле, скорее всего сам конвертер построен не на R-2R матрице, а на конденсаторах - в момент запуска преобразования за 1.5 такта заряд с емкости на выходе мультиплексора перезаряжается в емкость АЦП, после чего АЦП начинает процесс преобразования.
З.Ы. И еще по выходному сопротивлению источника сигнала. При частоте преобразований 10 кГц (для 10-битной точности) при выходном сопротивлении источника сигнала 1 ком каналы уже начинают влиять друг на друга в пределах 1-2 LSB. При 10 ком, рекомендованых Атмелями, либо надо тормозить АЦП неимоверно, либо удивлятся результатами измерения. Читая Атмелевский даташит, возникает ощущение, что Атмели этот АЦП чисто содрали, или купили как это называется без исходников и тупо привинтили к процессору.
З.Ы. З.Ы. На практике режим подавления шумов при нормально разведенной плате и нормального набора блоировок тоже не дает качественного улучшения точности - шум примерно 1 LSB в обоих случаях.

То, что преобразование требует некоторого колличества тактов, уже само за себя говорит о том, что там не R-2R матрица. И на блок-схеме нарисовано типичное АЦП последовательного приближения. А это означает, что с каждым тактом АЦП вичисляет по одному биту результа. И на каждом такте идет сравнение сигнала с УВХ с сигналом ЦАПа. И в это время нельзя трогать ни reference selection (которое есть опорой цля ЦАПа), ни открывать УВХ (которое должно быть отключено от внешнего мира). Что и подтверждается приведенной Вами цитатой.

А вот зачем нужна емкость на выходе мультиплексора - хоть убейте, не пойму. Тем более, что выбор канала мультиплексора заблокирован и изменить его можно будет только за 1 такт АЦП до окончания преобразования.

Измеряли при постоянном уровне напряжения на каналах?
На мой взгляд (и мат. расчеты подтверждают), что разницы между 1 и 10 кОм при входном сопротивлении УВХ даже в 100 кОм вообще быть не должно (0,5МЗР).

Ну просто раздел для начинающих.... Рекомендую для общего развития ознакомится с основными типами АЦП, с их построением и внутренним устройством. Начать с того, что АЦП не ВЫЧИСЛЯЕТ, ибо это ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ. А "типичное АЦП последовательного приближения", по классической теории, строится как раз на матрице R-2R, которая выполняет функцию ЦАП, цифрового автомата и компаратора. Автомат поразрядно подбирает цифровой код, используя обратную связь, закрученную через ЦАП и компаратор, который сравнивает входное напряжение свыходом ЦАП. Насколько я знаю, Техасы придумали как избавится от R-2R матрицы - они использовали вместо резисторов конденсаторы. Т.е. - заряжается входной конденсатор, потом к нему подключается точно такой же - напряжение падает в 2 раза, и т. д. А компаратор дает информацию, какие кондеры оставить, а какие отключить. В итоге получается цифровой код. Такой АЦП гораздо меньше жрет, и очень удобен для разводки на кристалле и обладает большей точностью, ибо емкости на кристалле гораздо стабильнее резисторов. Отсюда и неслабая емкость на выходе мультиплексора - она должна быть неизмеримо больше входной емкости АЦП.

Измерял, подавая постоянное напряжение, но разное на разные каналы. И о каких мат рассчетах идет речь, если Атмели не кладут формулы для рассчетов, а схема очень условная (резистор 1-100 ком). Вы попробуйте подать на АЦП переменные сигналы или разные постоянные через 100 ком резисторы на входы и померить , переключая каналы - будет весело)))

Тем не менее, для меня не составляет труда оценить разность напряжений, до которых зарядится конденсатор с "неслабой емкостью" 14pF за время выборки 1,5такта АЦП через резистор 1...100кОм от источников сигналов с выходными сопротивлениеми 1 и 10 кОм.

ТО есть, Вы предлагаете повысить выходное сопротивление источника на 100 кОм и мерить? Тогда неудивительно, почему у Вас получились такие результаты.

Хоть убейте, не пойму, зачем там большая емкость? Зачем она там вообще нужна? Мультиплексор - это обычный ключ. Возможно, он и есть частью УВХ. Открылся - зарядил конденсатор УВХ - и отключился. И до конца преобразования не изменяет своего состояния. Перед ним не стоит задача одновременной выборки со всех каналов с последующем последовательным (во времени) преобразовании кождого канала.
Есть УВХ подключенное к одному входу компаратора. Есть ЦАП подключенный к другому входу. На чем зделан ЦАП - абсолютно все равно. хоть на резисторах, хоть на конденсаторах, хоть на лампах. От принципа его построения не зависит, сколько емкости должно быть на УВХ.

P.S. Чтобы не быть голословным, приведу оценочный расчет, которым я пользовался. Хотя здесь "расчет" звучит громко.
Допустим, мы переключаемся с канала, на котором 0В, на канал с напряжением U = 1024МЗР.
Модуль свободной составляющей напряжения при заряде конденсатора равен uc(t) = U*exp(-t/T).
Физически, он выражает значение недозаряда конденсатора до напряжения U за время t.
T = RC - постоянная времени. С = 14пФ, R = (1...100 кОм + Rвых). Rвых - выходное сопротивление источника сигнала.
Для худшего случая примем R = 100кОм + Rвых
При частоте выборок 10 кГц частота АЦП составляет 130 кГц. Время захвата и выборки по даташиту составляет 1,5 или 2 такта АЦП, т.е. 11,5 или 15,4мкс
Я расчеты проводил при времени выборки 1,5 такта, т.е. t = 11.5мкс. Далее сплошная математика.

В таблице ниже результаты для источников c выходными сопротивлениями 1, 10 и 100кОм. Как видно, разница между 1 и 10 кОмами - 0,3МЗР.
Если подавать разные постоянные сигналы через 100 ком резисторы на входы, то уже в теории мы должны получить разность 16,6 МЗР.
Повторюсь расчет оценочный.


P.P.S. Появится немного свободного времени на работе - соберу схему, проверю на "живом" камне.

Я же образно) описал принцип работы АЦП на разряде емкости. АЦП такого типа уже само по себе представляет собой УВХ - для начала преобразования необходимо зарядить основную емкость до напряжения входа. После чего вход отключается и автомат начинает эту емкость разряжать ступенями, подбирая напряжение. Поэтому, если на входе не будет изрядной емкости, то время, необходимое для старта преобразования, будет совсем не 1.5 такта, а немного побольше). Т.е. Емкость, которая висит после мультиплексора, с которой берется заряд в емкость АЦП должна быть больше, чем в 2*2^10 больше емкости АЦП, дабы при старте АЦП не появилось ошибки более, чем 0.5 МЗР.

Александр- все гораздо проще- УВХ НЕТ ВООБЩЕ!!! это просто для лучшего понимания он нарисован
Ацп построен именно так, как сказаз oran-be. Он измеряет фактически не напряжение, а ЗАРЯД своей емкости. то есть это преобразователь заряд-код. И чем точнее (фактически- чем дольше от источника напряжения) эту емкость вы зарядите, тем точнее будет результат.

Где почитать про такие интересные АЦП последовательного приближения без УВХ?
Потому что tlc549 например - АЦП на переключаемых конденсаторах, однако УВХ в нем имеется, даже эквивалентные входные схемы в режиме samle и в режиме hold приведены. Емкость в УВХ 60pF. Собственно должно быть без разницы на каком принципе основано дальнейшее преобразование. Важно за время samle успеть зарядить емкость в УВХ (которой в м48 нет???) до входного напряжения.

я так понял, что выборка-то есть, а вот хранения как такового - нет

Если много входов, то это хранение и ни к чему. Подключается - заряжается конденсатор - отключается от входа - подключается к АЦП - идёт преобразование. А в чём вопрос то?

Есть книжка про основы и принципы построения DSP у AD. Автор кажется Уолт Кестер. Там описаны разнообразные типы ацп. С точки зрения физики работы все именно так происходит как вы описали.- надо успеть зарядить емкость за определенное время с заданной точностью. Далее входное напряжение отключается и происходит преобразование.

[attachment=40182:ADC.pdf]
Вы мягко говоря , заблуждаетесь. На фото блок схема типичного АЦП AVR.В начальный момент времени на конденсатор выборки хранения , через ключ S подаётся входное напряжение с мультиплексора. Конденсатор заряжается . Ключ размыкается и конденсатор остается заряженным всё время преобразования. Метод преобразования таких АЦП заключается в следующем.
Сначала на ЦАП подается код равный половине диапазона измерения ( 10 0000 0000) , если значение напряжение на конденсаторе больше значения выработанного ЦАП , значение (1) остается в старшем разряде кода , нет сбрасывается в (0)
Затем присваивается 1 в предпоследний разряд кода для ЦАП (11 0000 0000 или 01 0000 0000, если значение меньше) и процедура повторяется, и так далее до МЗР

Сообщение отредактировал ILYAUL - Jan 23 2010, 20:31

Это в тех, где УВХ все же есть. А что заряжать там, где конденсатора нет?
Собственно весь сыр-бор в ветке из за того, что конденсатор и ключ на эквивалентной схеме АЦП от атмел отсутствуют. И тут же предположения о том, что АЦП на переключающихся конденсаторах, что конденсаторов ( кроме тех что в АЦП) два - один неотключаемый на выходе мультиплексора и другой в АЦП. Или их вообще нет. И что первый, если все же есть, в 2000 раз больше второго. Вообще все это сильно смахивает на бред. Потому как DAC и компаратор на схеме все же есть. А на схеме tlc549, который как раз на конденсаторах, ЦАП отсутствует. Так что ИМХО АЦП в мегах классическое последовательного приближения, на резисторной матрице и никаких хитрых конденсаторов там нет. Кроме того, который в УВХ, но который забыли нарисовать в даташите.



А в даташите схема несколько другая - нет ключа и конденсатора. Была бы такая и обсуждать было бы нечего.

Да куда же они делись ? Во всех даташитах на камни с ADC есть картинка "Analog input circuitry". И везде этот "s/h" конденсатор емкостью 14 pF, подключенный к половине питания...

Не ожидал , что тема так далеко зайдёт
Вот время свободное появилось - отсканировал

Схема есть и в ней выход мультиплексора идет напрямую на компаратор. Вот такие атмел шутки шутит.
Для SAM7S схема АЦП еще лаконичнее, там емкости вообще не нашел.
Для LPC213x и схемы нет. Как говорится - нет человека нет и проблемы.
Подождем господина oran-be, у него трава забористей...