Мелкие вопросы по МК и ПЛИС.

[Pink-Pank]

Да. Я уже вкурил, что Вы имеете в виду. Извиняюсь. Мне поначалу показалось, что Вы имеете в виду именно то, что после "защелкивания" конденсатор остается соединенным.
Но ведь после окончания преобразование следующее измерение может стартануть сразу же за предыдущем. Тогда время подключения конденсатора к источнику как раз и составит не более 1,5 тактов. А с учетом того, что там еще и выбирается канал и опора для сравнения, то всего, наверное, 0,5 такта где-то..

[КРАМ]

Но ведь после окончания преобразование следующее измерение может стартануть сразу же за предыдущем. Тогда время подключения конденсатора к источнику как раз и составит не более 1,5 тактов.

Именно поэтому есть такой инструмент, как ACQUISITION TIME, то есть при автоматическом непрерывном преобразовании между циклами конверсии АВТОМАТИЧЕСКИ добавляется время для заряда конденсатора УВХ. И это время ПРОГРАММИРУЕТСЯ в соответствующем регистре управления АЦП.

[ARV]

Прям loast in translation

Сия фраза говорит о том, что ФАКТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ защелкивания напряжения на конденсаторе УВХ расположен ПОЗЖЕ момента начала преобразования на 1,5 АЦП клока.

Поддерживаю. В исходном предложении нет указания на длительность. Иначе бы могло быть "takes place for 1.5 ADC clocks..." или как нибудь ещё.

ну, английский у меня освоен точно так же, как и программирование с электроникой - методом самообучения... и перевод я, возможно, дал не точный... но по-моему, смысл моих возражений всем был ясен: встроенный конденсатор хранения подключен к выбранному входу не все время, пока АЦП работает, а подключается в определенный момент для "приема" заряда, т.е. семпла напряжения. по-моему, никак иначе "защелкивание" напряжения на конденсаторе нельзя понять.

[Pink-Pank]

Именно поэтому есть такой инструмент, как ACQUISITION TIME, то есть при автоматическом непрерывном преобразовании между циклами конверсии АВТОМАТИЧЕСКИ добавляется время для заряда конденсатора УВХ. И это время ПРОГРАММИРУЕТСЯ в соответствующем регистре управления АЦП.

Может, где-то это и есть, но в АВР я такого регистра что-то не видел.

[КРАМ]

А разве на свете есть только АВР?

смысл моих возражений всем был ясен: встроенный конденсатор хранения подключен к выбранному входу не все время, пока АЦП работает, а подключается в определенный момент для "приема" заряда, т.е. семпла напряжения. по-моему, никак иначе "защелкивание" напряжения на конденсаторе нельзя понять.

Вот этот смысл и ПРИНЦИПИАЛЬНО НЕ ВЕРЕН.
Он не подключен к пину на определенное время для "приема" заряда, а ОТКЛЮЧЕН ОТ ПИНА на время ПЕРЕДАЧИ этого заряда ядру SAR ADC.
То есть по смыслу процесса защелкивания: почти всегда принимаем и только на время конверсии передаем. Естественно, что во время передачи не принимаем...
Нет никакого смысла держать конденсатор УВХ подключенным к АЦП кроме как на время преобразования. Все остальное время он должен ОТСЛЕЖИВАТЬ входной сигнал.
Тогда не будет скачкообразных изменений входного сигнала вызванных зарядом емкости УВХ.

[Pink-Pank]

А разве на свете есть только АВР?

Так разговор именно за него подняли. )
А у STM32, например, можно регулировать "простой" между выборками. который может вплоть до 0 быть. при этом выборки будут следовать сразу вслед за окончанием предыдущего преобразования. т.е. время S&H будет минимальным.

[КРАМ]

А разве на свете есть только АВР?

Так разговор именно за него подняли.

не важно "за кого" подняли разговор для понимания ПРИНЦИПОВ работы АЦП и УВХ.
Можно сменить МК, но эти принципы останутся прежними.

[ARV]

То есть по смыслу процесса защелкивания: почти всегда принимаем и только на время конверсии передаем. Естественно, что во время передачи не принимаем...

логически - я готов это принять, но червячок сомнения гложет
вопрос: выходит, если мы на ADC0 подадим 5вольт, установим бит ADEN в регистре ADCSRA (но не запустим работу SAR), а затем начнем каждую миллисекунду тупо переключать ADC0-ADC1, то на ADC1 мы должны будем увидеть вполне себе такое неплохое напряжение (пульсирующее либо, за счет емкости пина и щупа, постоянное (для постоянного, наверное, еще и диод потребуется...))?

[Pink-Pank]

...мы должны будем увидеть вполне себе такое неплохое напряжение (пульсирующее либо, за счет емкости пина и щупа, постоянное (для постоянного, наверное, еще и диод потребуется...))?

Ничего мы не увидим в AVR. потому что выбор канала происходит после старта преобразования.

[ARV]

Ничего мы не увидим в AVR. потому что выбор канала происходит после старта преобразования.

разве? а не после активации модуля АЦП битом ADEN? судя по структурной схеме модуля АЦП в AVR нет никакой связи SAR c мультиплексором MUX и регистром ADCSRA. может, и эту цитату я неверно перевел:

The analog input channel is selected by writing to the MUX bits in ADMUX. Any of the ADC input
pins, as well as GND and a fixed bandgap voltage reference, can be selected as single ended
inputs to the ADC. The ADC is enabled by setting the ADC Enable bit, ADEN in ADCSRA. Voltage
reference and input channel selections will not go into effect until ADEN is set. The ADC
does not consume power when ADEN is cleared, so it is recommended to switch off the ADC
before entering power saving sleep modes.

???

[Pink-Pank]

Вы же сами картинку приводили.

[ARV]

картинку я приводил, но вы с КРАМом меня убедили, что она показывает лишь "момент" переключения конденсатора, а не то, при каких условиях он переключается.

кстати, если принять ваш предыдущий довод, то неизбежен вывод, что конденсатор ГАРАНТИРОВАННО подключен к входу только на время 1,5 такта АЦП, а то, что утверждал КРАМ, это лишь частный случай для работы с одним каналом

так где истина?

P.S. рассуждаю логически: "sample-&-hold" означает "выборка-и-хранение". буквально: sample - подключили и приняли заряд, hold - отключили и храним.

[КРАМ]

Выборка как раз и означает ЗАЩЕЛКИВАНИЕ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ напряжения на конденсаторе УВХ и УДЕРЖАНИЕ (хранение) этого значения на время измерений.
И таки ДА, если преобразования следуют одно за другим, возникает проблема с окном накопления, которая решается либо увеличением такта АЦП, либо уменьшением внутреннего сопротивления источника сигнала (возможности ограничены сопротивлением ключа УВХ), либо отказу от автоматического запуска в пользу программируемого с необходимым окном "эквизишн тайм" для заряда УВХ.

[ARV]

Выборка как раз и означает ЗАЩЕЛКИВАНИЕ МГНОВЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ напряжения на конденсаторе УВХ и УДЕРЖАНИЕ (хранение) этого значения на время измерений.
И таки ДА

защелкивание от выкусывания фактически отличается именно длительностью заряда емкости. если основную часть времени ключ (по структурной схеме АЦП) замкнут, можно говорить о защелкивании, если разомкнут - о выкусывании. но в общем случае, как уже стало ясно, речь идет именно о выкусывании уровня.

однако, мой теоретический вопрос до конца не рассмотрен: при выключенном SAR будет перенос заряда с входа на вход? этот опыт мог бы позволить понять, как на самом деле реализован процесс sample-&-hold: то ли ключ замыкается по фронту (см. диаграмму) а размыкается по спаду через 1,5 такта, то ли он замыкается сразу после конца преобразования и остается замкнутым вплоть до старта следующего преобразования?

[КРАМ]

вопрос: выходит, если мы на ADC0 подадим 5вольт, установим бит ADEN в регистре ADCSRA (но не запустим работу SAR), а затем начнем каждую миллисекунду тупо переключать ADC0-ADC1, то на ADC1 мы должны будем увидеть вполне себе такое неплохое напряжение (пульсирующее либо, за счет емкости пина и щупа, постоянное (для постоянного, наверное, еще и диод потребуется...))?

Могу привести другой пример.
Есть такой модуль в ПИКах, называется CTMU. По сути программируемый генератор тока с дополнительным ключом на землю, который подключается между мультиплексором аналоговых входов и АЦП. То есть генератор тока с заземляющим ключом подключается прямо на вход текущего измеряемого канала АЦП.
Это все нужно для измерения емкости подключенной ко входу (относительно земли). Включаем генератор тока и напряжение на входе (емкости подключенной ко входу) начинает расти. Если вся эта мутотень используется на ПИК24, где АЦП имеет бит запуска семплирования, а запуск конверсии автоматически следует после останова семплирования один раз, то при попытке запуска окна выборки непосредственно перед измерением пилы (фиксированное время от ее начала), в момент подключения УВХ возникает скачкообразный провал на пиле за счет разряженного конденсатора УВХ. Затем пила продолжает свой рост с иным наклоном (УВХ добавила свою емкость) и с нижней точки этого провала. А если окно семплирования запустить вместе с генератором тока, то в момент завершения окна семплирования возникает ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ СТУПЕНЬКА, связанная с отрывом части емкости от измеряемой системы. Но напряжение на УВХ уже защелкнулось и дальнейшее искажение пилы никакого значения иметь не будет...

[Pink-Pank]

...но вы с КРАМом меня убедили, что она показывает лишь "момент" переключения конденсатора, а не то, при каких условиях он переключается.

Боже упаси! )) Я сам об этом впервые услышал. ) не исключаю возможности, что у некоторых МК так оно и есть, но у АВР - вряд ли. Слишком противоречиво это все с ДШ.
Хотя, воспринимать в штыки слова КРАМа тоже не стоит - он слишком много знает.
Я бы у него поучился! КРАМ, возьмете меня к себе на работу?

[ARV]

Могу привести другой пример.

это все очевидные вещи. я, конечно, не наблюдал за PIC-ами, но по сути процессов все ясно, как божий день. проблема-то ведь не в том, что теория разойдется с практикой, а в том, что пока нам (мне?) не известно, как на самом деле все устроено в 8-битных AVR. т.е. если ступенька или провал пилы в PIC-ах документирована, то на счет AVR пока документация явных ответов не дает. или дает, но я ее видел?

поэтому у меня и существуют сомнения в том, что конденсатор по дефолту соединен с пином от отключается от него только на время цикла работы SAR - что вы утверждали.
поэтому я и задаюсь вопросм "что будет, если".
если будет перенос заряда - то с вероятностью 99% правы вы, а если не будет - то вопрос останется открытым так как отсутствие переноса может быть связано и с отсутствием переключения мультиплексора, о чем намекал розовый панк

[КРАМ]

на счет AVR пока документация явных ответов не дает. или дает, но я ее видел?

Документация часто подразумевает некий базовый уровень АПРИОРИ известной информации.
Не в смысле грамотности инженера, а в смысле очевидности происходящего.
И тут вопрос не к документации вообще, а техническим писателям ее сочиняющим...
Кроме того, частенько смысл даташита обращен так же к референсным мануалам и аппнотам...

[ARV]

на счет AVR пока документация явных ответов не дает. или дает, но я ее видел?

Документация часто подразумевает некий базовый уровень АПРИОРИ известной информации.

КРАМ, априори существует метод мультиплексирования каналов, исключающий "КЗ" между переключаемыми каналами, и в качественных многоканальных системах сбора информации применяют именно его, но я бы не стал на основе знания об этом утверждать, что именно такой по структуре мультиплексор встроен в AVR. ну или иной МК. тем более что есть и прямо противположные алгоритмы...

факт существования метода не означает его безусловного наличия во всех системах.

[КРАМ]

факт существования метода не означает его безусловного наличия во всех системах.

В любом случае, используемый метод не должен создавать ПРОБЛЕМ для юзера.
Или должен быть инструмент КОМПЕНСИРУЮЩИЙ эти проблемы.
В этом смысле включение УВХ только на короткий интервал после запуска конверсии создает ПРОБЛЕМУ. Плохо устранимую, причем.
Вопрос.
ЗАЧЕМ?
В чем сакральный смысл такого решения?