Ein ADC Schritt Ref/n oder Ref/(n-1)

[Manf]

Vielleicht ist es ein guter Ansatz die Funktionsweise des Wandlers nachzuvollziehen, um die Frage zu beantworten.
Wenn es nicht so leicht ist die zu ergründen, dann schon einmal die Funktionsweise in umgekehrter Richtung, beim D/A Wandler der ja dazu passend sein sollte.
Da arbeitet man mit PWM und es werden 2 hoch n Werte erreicht mit dem kleinsten Wert 0V und dem größten Wert 5V (oder entsprechend Vref).

[Holomino]

nein, bei 0 bis 255 gibt es 255 Bereiche (Quantisierungsintervalle, steps), nicht 256 !!

wenn z.B. nur die ADC-Werte 0,1,2,3 möglich wären (2-bit ADC, 2²=4) , entspräche
0 -> 0 V
1 -> 1,67 V
2- > 3,33 V
3 -> 5 V

das sind 4 Werte, aber nur 3 Schritte, jeder Schritt 1/3 von 5V. Capisce?

Kannst Du das mal bitte für einen 1Bit-Wandler auf 5V vorrechnen?

[HaWe]

Kannst Du das mal bitte für einen 1Bit-Wandler auf 5V vorrechnen?

habe ich oben schon getan, und wo ist das Problem? Es rechnet sich ganz genau so: probier's selber aus!

[Holomino]

Weil Deine Werte nicht stimmen.
Das Ergebnis einer AD-Wandlung gibt das Intervall zurück. Die Intervalle sitzen nicht zwischen den quantisierten Messwerten, sondern um die Messwerte herum. Insofern ist der Vergleich mit dem Zaunlattenprinzip hanebüchender Unsinn.

Bei der 2Bit-Wandlung ergibt sich:
0 U<1,25V
1 1,25V<=U<2,5V
2 2,5V<=U<3,75V
3 3,75V<=U

Genau das gibt der von Siro zitierte Satz aus dem DB wieder.
… and the maximum value represents the voltage on the AREF pin minus 1 LSB.

Sprich: 0x3FF sind beim AVR de facto nicht 5V. Nicht in der Theorie und auch nicht in der Praxis.

Eigentlich hatte ich gehofft, Dich durch die Rückführung auf das einfachst mögliche Beispiel noch einmal mit der Nase drauf zu stoßen.

Aber nein, HaWe weiß es besser!