Да и у AVR контроллеров хорошая точность и стабильность показаний внутреннего АЦП. И преобразование очень мало времени занимает. Надо только точно следовать инструкциям, при работе с ним. Например задавать частоту работы АЦП из требуемого диапазона, применять режим снижения помех АЦП (или переводить его на время преобразования в Sleep-режим) и др.
В электронике чудес не бывает! Бывают плохие контакты!