Aumentar la frecuencia de muestreo (Solucionado)

El micro sólo tiene un conversor ADC, y las diferentes entradas es un multiplexador. Es decir, cuando configuras, es el módulo, así que es para todas las entradas.
Como te recomendé, lo mejor es tirar del datasheet del micro. Para que te hagas a la idea, mira este diagrama sencillo de un atmega8:

Aunque a lo mejor para ese proyecto, tienes que mirarte como usar un Timer para empezar las conversiones del ADC. Puede que te venga bien...
Por cierto, mirando los detalles de la librería FFT, he encontrado este video que me ha parecido curioso...

¿Has visto este proyecto? http://coolarduino.wordpress.com/2013/01/04/power-quality-meter/

Saludos,

Igor R.