Estoy construyendo un osciloscopio de hobby en ATmega16. Estoy probando ADC generando una onda cuadrada a 2 kHz con pequeña amplitud y aplicándola al pin ADC a través de una entrada capacitiva con un divisor de voltaje para cambiar el nivel cero.

Así es como se ve la señal después de ser muestreada por ADC:

Se ve bien, pero después de que empiezo a cambiar el nivel cero ajustando el potenciómetro, obtengo estos picos extraños:

Después de cambiar el nivel un poco más alto, se ve bien de nuevo:

Y luego el patrón se repite:

En general, obtengo 3 rangos donde aparecen los picos.

algo de información

• AVR está funcionando a 16MHz
• ADC utiliza un voltaje de referencia interno de 2,56
• ADC está en modo de ejecución libre a 125 kHz (prescaler = 128)
• Transfiero datos a través de CP210 a una tableta Android que se utiliza para el trazado en tiempo real. El circuito también se alimenta desde la tableta. Obtengo los mismos resultados cuando el circuito está conectado a la PC.
• La tasa de baudios USART es 500000b/s (UBRR=1)
• AVcc y AREF no están conectados. También intenté conectar AVcc a Vcc y agregar un límite de .1uF entre Gnd y AVcc, pero esto no tuvo ningún efecto.

Algo más de información

• este ruido no proviene del generador (probado con osciloscopio analógico)
• este ruido no viene del potenciometro
• LFUSE = 0xFF, HFUSE = 0x89.

Rutina de inicialización de ADC

ADMUX = (1 << REFS0); // AVCC with external capacitor at AREF pin
ADCSRA = (1 << ADEN)
        | (1 << ADIE)
        | (1 << ADATE) 
        | (1 << ADPS0)
        | (1 << ADPS1)
        | (1 << ADPS2); // Division factor = 128
MCUCR |= 1 << SM0;
MCUCR |= 1 << SE; // Sleep-mode enabled
ADCSRA |= (1 << ADSC);

Rutina de transferencia de datos ADC

volatile uint8_t adcLow;
volatile uint8_t adcHigh;

int main(void) {
    ....
    while (1) {
        if (ADCSRA != 0x00) {
            USARTSendByte(adcLow);
            USARTSendByte(adcHigh);
        }
    }
}

ISR(ADC_vect) {
    adcLow = ADCL;
    adcHigh = ADCH;
}