Ich habe auf dem STM32F407 Discovery Board eine Testsoftware laufen, die per DMA jeweils 256 Werte eines ADC Kanals liest und in einem array speichert. Für diese 256 Werte werden jeweils Mittelwert, Min und Max ermittelt. Dieser Vorgang wird in einer Schleife 100 mal durchgeführt für jeden der acht möglichen Sampletime Wert (3 15 28 56 84 112 144 480). Somit ergeben sich 800 Werte. Anschließend werden die Ergebnisse übertragen und mit GNUplot ausgegeben. Auf der x-Achse entsprechen die 100er Bereiche jeweils einem Sampletime Wert. Der ADC Eingang ist mit jeweils 22kΩ an Vdd und Gnd gebunden (einfacher Spannungsteiler) Die Widerstände haben 0.1% Toleranz. (Bei 10000 Meßwerten mit Sampletime 480 ergibt sich ein Mittelwert von 2048.11) In der scan1 Grafik ist zu erkennen, das die Widerstände zu hochohmig sind um den ADC bei der kürzesten Sampletime (3) zu versorgen. Sampletime (15) ist nahezu OK, ab Sampletime (28) ist es OK. Bis hierhin alles kein Wunderwerk. Die Variationen (min/max) wollte ich mittels eines kleinen Kondensators parallel zu R2 dämpfen, so wie es in der guten alten AVR Zeit immer wunderbar funktioniert hatte. Das Ergebnis ist in der scan2 Grafik zu sehen. Mich wundert sowohl der schlechtere Mittelwert bei allen Sampletimes (außer vielleicht 480), aber noch viel mehr die sehr deutlich höheren min/max Abweichungen. Hat jemand eine Erklärung für diese Phänomene?
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Norbert schrieb: > Die Variationen (min/max) wollte ich mittels eines kleinen Kondensators > parallel zu R2 dämpfen, so wie es in der guten alten AVR Zeit immer > wunderbar funktioniert hatte. Hattest du damals auch 12 Bit? Der Kondensator muss mit einer möglichst kurzen Leitung von AGND zu ADC-IN angeschlossen werden. Hast du ein Bild vom Aufbau?
Das die (von mir genutzten) AVRs nur 10bit Auflösung hatten, ist mir klar. Die zehn Bit waren aber stabil bis aufs letzte LSB und damit deutlich 'besser' als wenn ich nur die 10 höchsten Bits dieses Controllers nähme. Kondensator steckt übrigens direkt an der Pinleiste P1. Näher geht nicht. Das ist aber egal, da die Messung ohne Ko bei gleichem Aufbau wesentlich stabiler zu sein scheint. Über dieses Phänomen wundere ich mich am Meisten. Unterschiedliche Kondensator(typen) ändern nur unwesentlich etwas am Bild.
Hallo, ich habe den 12 Bit ADC des STM32F103 getestet, der rauscht auch, aber der Drift ist ungewöhnlich. Der Widerstand nach VCC sollte an +Vref angeschlossen werden und mit externer Vref betrieben werden. Ich habe damals einen MAX6166 verwendet. Sonst kommen Spannungsschwankungen und Rauschen des Spannungsreglers dazu. Die Widerstände waren bei mir 10K und der Abblockkondensator 100nF. Aber man sollte sich mal die Rauschspannung der Widerstände ausrechnen, je hochohmiger desto schlimmer..... Sonst muss ein geeigneter OP verwendet werden, wenn die Signale schneller werden sollen. Die 1 Mega Sample Geschichte bringt natürlich nichts, aber durch Software Oversampling bekommt man doch ganz gute Ergebnisse hin. Wenn man sehr hochwertige ADC Werte haben will geht es halt nur mit externem ADC. PS. im moment teste ich den SDADC des STM32F373, ich hoffe ich komme auf 14 Bit !?!? Gruß Sascha
Kannst du die Werte ohne Mittelung anschauen? Vielleicht hast du eine Einstreuung drauf, die periodisch ist. Oder es sind nur einzelne Peaks, die sich mit einem Medianfilter entfernen lassen.
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@Sascha Vref ist leider nicht auf den Steckleisten herausgeführt, ist aber mit Induktivität und Kondensator auf dem Board gefiltert und abgeblockt. Um Auswirkungen über unsaubere Vdd zu vermeiden, habe ich zum Test3 mal eine Primärzelle gescannt. Ergebnis ist schlimmer als mit Spannungsteiler über die zwei 22kΩ Widerstände. @Der (Gast) Test4 zeigt 10.000 conversions (DMA/längstmögliche Sampletime) Egal wie weit man in die Daten hineinzoomt, es bleibt beim Rauschen. Ich werde mich wohl von den Qualitäten der AVR ADCs verabschieden. Wenn man von den 12bit nur die obersten zehn(oder neun) nimmt, so sehen die Werte auch ohne Oversampling OK aus. Wenn es deutlich langsamer reicht und man >= 256 Werte 'oversampled', so kommt man allerdings auf recht saubere 13-14bit Auflösung. Linearität habe ich allerdings noch nicht getestet.
Hallo Norbert, ja der 12 Bit ADC ist bei allen Controllern die ich kenne nicht gerade toll. Ich brauche die ADCs glücklicherweise nur für langsame Signale, somit kann ich damit gut leben. Die Linearität ist gut, wenn man unten etwas auslässt. Der erste ATxmega war bis jetzt sehr grausam. STM32 geht gerade so. Mit dem Analog Device ADuC7026 habe ich die besten Erfahrungen gemacht. Das sieht für mich auch eher alles nach einem 10+ Bit Wandler aus. Ich vermute da steckt nur Marketing dahinter, weil ein 10Bit Wandler sich Heute nicht mehr verkaufen lässt. Gruß Sascha
Ich hab den ADC von meinem STM32F4DISCOVERY noch nicht getestet. Wenn ich mich richtig erinnere, hatte branadic hier vor einiger Zeit im Forum ein Rauschmesssystem auf Basis des STM32F4 und einem Vorverstärker aus einer Linear-Appnote aufgebaut. In seinen Ergebnissen (oder genauer dem FFT-Output davon) waren ein paar Störfrequenzen drin, ansonsten sah daß aber besser als Deine Ergebnisse aus. Vielleicht liest er ja mit und kann ein paar Tips geben. Probier auf jeden Fall noch mal nen Opamp davorzusetzen. Ansonsten strahlt bei Dir wohl irgendwo nen Störer rein.
Ich würde auch ausprobieren, den Ko statt zwischen Eingang-GND zwischen Eingang-VDD zu schalten, was sich da ergibt.
@Gerd E. > Probier auf jeden Fall noch mal nen Opamp davorzusetzen. Muß mir mal einen passenden 3V R2R OpAmp raussuchen und testen. > Ansonsten strahlt bei Dir wohl irgendwo nen Störer rein. Kann ich einigermaßen ausschließen. (Es sei denn, Metallkästen hälfen nicht mehr). Die Anschlussleitungen sind - wenn ich dem Scope Glauben schenken darf - soweit sauber. @Fritz Kos hatte ich parallel zu R1, R2 und zu Beiden. Keine Änderung All das erklärt aber nicht, wieso der ADC nachweislich besser arbeitet, wenn kein Abblock-Ko angeschlossen ist.
>Mit dem Analog Device ADuC7026 habe ich die besten Erfahrungen gemacht.
Kann ich bestätigen, allerdings für den ADUC7024. Analog Device scheinen
die einzigen zu sein, die einen 12bit ADC auf einem Controller sauber
hinbringen.
Grüsse
Hi Norbert, von STM gibt es eine PDF wo das "Phänomen" externer Kondensator an einem AIN-Pin vom STM32 beschrieben wird https://my.st.com/public/STe2ecommunities/mcu/Lists/cortex_mx_stm32/Attachments/22412/2012_STM32%20Technical%20Updates%20-%20Issue%201.pdf siehe Seite 59 und folgende Gruss Uwe
Uwe B. schrieb: > von STM gibt es eine PDF wo das "Phänomen" externer Kondensator > an einem AIN-Pin vom STM32 beschrieben wird Hi Uwe, zuerst einmal: Vielen Dank für den Link. Ein interessantes Dokument, das wird in die Sammlung integriert ;-) Aber es lässt mich erstaunt zurück. Da ich z.Z. nur einen einzelnen Kanal teste, fällt 'channel-to-channel crosstalk' schon mal weg. Des weiteren schreiben sie(ST) wiederholt, das der (interne)sample Kondensator Cs nicht entladen wird. >> ...then the charge left on the sample capacitor by the previous conversion of a channel... Da der externe Cext statisch auf einem festen Spannungspegel liegt und der interne Cs nicht entladen wird, sollte es auch keinen 'charge-sharing process between Cext and Cs' geben. Die 'sample time' pro Messung betrug beim Test im Maximum 480 cycles. Damit sollte sich auch ein teilentladener Cs hinreichend stabilisiert haben. Es gab praktisch keinen Unterschied im Rauschen bei 'sample time' 28 und 480. Alles sehr mysteriös. Der komplette analoge Teil sollte im Gleichgewicht sein, alles deutet auf (intern eingefangenes) Rauschen hin. Bleibt wohl bei 12bits gekauft, 9-10bits genutzt. ;-)
Norbert schrieb: > > Aber es lässt mich erstaunt zurück. > Da ich z.Z. nur einen einzelnen Kanal teste, > fällt 'channel-to-channel crosstalk' schon mal weg. um Channel-To-Channel-Crosstalk auszuschließen, musst Du die unbenutzten Eingänge niederohmig abschließen.
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Gregor B. schrieb: > um Channel-To-Channel-Crosstalk auszuschließen, musst Du die unbenutzten > Eingänge niederohmig abschließen. Wieso, wenn der Input Muxer noch nicht einmal dorthin schaltet?
Norbert schrieb: >> Ansonsten strahlt bei Dir wohl irgendwo nen Störer rein. > Kann ich einigermaßen ausschließen. (Es sei denn, Metallkästen hälfen > nicht mehr). Die Anschlussleitungen sind - wenn ich dem Scope Glauben > schenken darf - soweit sauber. Wie sieht es denn mit der Spannungsversorgung aus? Wie mit der Datenübertragung zum PC? Ist beides galvanisch isoliert? Als ich das letzte Mal Ärger mit Rauschen hatte, hab ich die Versorgung aus 2 Batterien gezogen (Digitalteil und Analogteil separat) und die Datenübertragung per UART über 2 Optokoppler (6N137) gemacht. Das ganze hübsch in ne Keksdose und es war Ruhe.
Gerd E. schrieb: > Wie sieht es denn mit der Spannungsversorgung aus? Wie mit der > Datenübertragung zum PC? 5V aus linear geregeltem Netzteil, glatt wie ein Seidentuch;-) wird auf dem Board noch einmal auf 3.0V geregelt. > ... galvanisch isoliert? ... Datenübertragung per UART über 2 Optokoppler (6N137) Identisch hier! Datenübertragung über 6N137 - UART-USB Kabel. > Als ich das letzte Mal Ärger mit Rauschen hatte, hab ich die Versorgung > aus 2 Batterien gezogen (Digitalteil und Analogteil separat) Ist ein Discovery Board, die Möglichkeiten sind limitiert.
Hallo, so ich habe heute den STM32F373 16Bit SDADC zum laufen gebracht und getestet. Test1: 72MHz CPU, SADC3 mit externer Vref 2.5V und single Input ohne Mittelwerte im low clock mode (1.5MHz) ergab bestenfalls ein ca. 12Bit ADC. Muss aber dazu sagen, mein Board ist eher bescheiden, was die Signalrauschfreiheit angeht, da ich einen getakteten DC/DC Wandler drauf habe. Test2: 32MHz CPU, SADC3 mit externer Vref 2.5V und single Input mit 128 Mittelwerten komme ich auf gute 14Bit. Das würde sich auch mit der Angabe von ST decken. Ich bin mir sicher, dass noch mehr rauszuholen ist, wenn man das Board, die Analogseite symetrisch macht, und vor allem den Prozessor langsamer taktet (zumindest bei der Messung). Also mein Fazit: der STM32F373 ist ein echter Tip für das Geld 3 x 16Bit SDADC und noch eine FPU ...... Gruß Sascha
Hallo, ich habe mir ein STM32373C-EVAL Board geholt, um in die Welt der Mikrocontroller rein zu kommen. Allerdings habe ich mit der Programmierung nicht so viele Erfahrungen gemacht. Den USB-Treiber und Tasking-VX v.4.4.1 habe ich installiert und die ersten "Testprogramme" erfolgreich geflasht und getestet. Jetzt würde ich gerne ein Poti an den Delta-Sigma-Wanlder anschließen und damit weiter tesetn. Würdest du die C-Codes veröffentlichen, die du benutzt hast, oder könntest du mir sagen, wo ich weitere Beispielprogramme finde? Vielen Dank im Voraus.
Hallo, also wenn du mich meinst, ich programmiere nicht in C. Aber der SDADC leuft mit einem DSP-Filter sogar mit 16 Bit sehr gut. Sogar auf 1 LSB genau, besser als das Datenblatt angibt. Allerdings darf man die CPU nur noch mit 8MHz Takten. Der Chip ist auch bei 8MHz noch richtig schnell, das macht richtig Spaß. Und der Floating Point Coprozessor echt klasse. Habe alle 3 SDADC zu 100% im Einsatz. Fehler des SDADC ist seine Grundgenauigkeit, aber das kann man Linearisieren mit etwas Software. Da er keine Gain Kalibration hat, trifft er auch nicht Vref, aber wie gesagt das ist alles kein Problem mit etwas Software. Der Aufbau des SDADC was die Register betrifft ist klasse gemacht und auch ohne DMA Unterstützung toll zu bedienen. Um gute Ergebnisse zu bekommen muss man sich damit auch etwas tiefer beschäftigen, als nur mal kurz eine App. zu benutzen. Mein Fazit, der STM32F373 ist sein Geld wert. Gruß Sascha PS. ein Potie bei 16Bit ist sinnlos, was willst du da noch sehen? Temperaturdrift des Poties?
Momentan suche ich nach weiteren Programmen um die Funktionen des ADC und SDAC besser kennen zu lernen. Durch Drehen am Poti kann ich direkt feststellen, ob sich was am ADS ändert oder nicht ohne Veränderung am Aufbau. Für den späteren Gebrauch würde ich was anderes verwenden.
Hallo Harald, ich habe ein prezisions Potie mit 10 Gängen genommen und habe ein 30cm langes Lineal festgemacht, damit ich sehr fein drehen kann. Aber das war auch noch nicht sehr erfolgreich. Die Nullpunkt Kalibration des Wandlers geht reht gut, aber alle 3 Wandler haben ein unterschiedliches Gain. Es sind natürlich kleine Abweichungen, aber die Daten von ST stimmen schon recht gut und sind eher nüchtern angegeben. TIPP: Schalte über die RCC-Register den Takt für die Wandler frei und im Power-Register die Versorgungsspannung für die Wandler. Das steht leider nicht im Kapitel SDADC. Auch wenn nur SDADC3 benutzt werden soll, muss trotzdem der SDADC1 auch Takt und Power bekommen, denn das Register vom SDADC1 lässt sich nur dann beschreiben, um die Vref einstellungen zu ändern. Gruß Sascha
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