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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anstiegszeit von AVCC und VCC verschieden ATmega 128


Autor: Florian Meuche (Firma: FZMB GmbH) (florianm)
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Hallo,
ich habe folgendes Problem:
VCC benötigt nach einschalten des Netzteiles ca. 200 ms zum Anstieg,
AVCC vom Regler nur 10 ms.
--> Prozessor läuft nicht.
Mit Kondensator zum Verzögern von AVCC funktioniert alles.
Habe im Datenblatt nach einer Spezifikation zu diesen Zeiten gesucht, 
aber nix gefunden. Gibt es Anforderungen, dass diese Spannungen synchron 
zugeschaltet werden müssen oder liegt der Fehler doch woanders?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Irgendwo im Datenblatt steht, dass Avcc und Vcc nicht mehr als um 0,5V 
(oder sowas in der Richting) abweichen dürfen.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Für gewöhnlich stammen AVCC und VCC aus der gleichen Quelle, ggf. mit 
Drossel dazwischen. Aus dem Datasheet wird auch klar, dass sich die 
Differenz dazwischen in engen Grenzen halten sollte.

Getrennte Regler mit stark unterschiedlichem Verhalten sind folglich 
problematisch.

Autor: Florian Meuche (Firma: FZMB GmbH) (florianm)
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Die Spannungspegel unterscheiden sich maximal um 100 mV, das sollte 
eigentlich kein Problem sein, mir ging es um den zeitlichen Versatz.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Florian Meuche wrote:
> Die Spannungspegel unterscheiden sich maximal um 100 mV

Florian Meuche wrote:
> VCC benötigt nach einschalten des Netzteiles ca. 200 ms zum Anstieg,
> AVCC vom Regler nur 10 ms.

Wie passt das zusammen ?
Wenn die eine Spannung schon nach 10ms da ist, die andere erst nach 
200ms, dann hast du für 190ms einen Unterschied, oder etwa nicht ?

Autor: Florian Meuche (Firma: FZMB GmbH) (florianm)
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Stimmt natürlich, also muss ich dafür sorgen, daß beide Spannungen 
gleichzeitig da sind. Vielen Dank...

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Zweige doch einfach AVcc von Vcc über eine Spule und einen Kondensator 
ab, so wie es im Datenblatt skizziert ist.

Autor: JensG (Gast)
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oder schalte zwei antiparallele Schottky-Dioden zwischen beide 
Spannungen. Damit zieht die schnellere von beiden immer die langsamere 
mit hoch, die Differenz bleibt maximal bei Uf, und wenn beide Spannungen 
den Endwert erreicht haben, und kaum noch Differenzen zeigen, sind die 
Dioden quasi hochohmig, also stören nicht, und übertragen praktisch 
keine Störungen (es sei denn die Störpegel gehen über deren Uf)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Och nöö - wieso denn so komplex? Kleine Spule und Keramik-C 
funktionieren doch bestens.

Autor: JensG (Gast)
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Tja, ich bin halt eher Experimental-Bastler - da komme ich halt auf 
solche Ideen ;-)
Aber wieso komplex - mit zwei Bauteilen ist das doch auch nicht 
komplizierter. Hat sogar den Vorteil, daß sich selbst niederfrquenteste 
Störungen nicht übertragen können, falls es drauf ankäme (was bei einer 
LC-Kopplung dann doch möglich wäre).

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Müßte man ausprobieren, um endgültige Schlüsse ziehe zu können. Bin zwar 
auch Experimentalbastler, aber bei allen A/D-Anwendungen in Bezug auf 
AVRs hat Spule und Kondensator immer gereicht, sowohl bei hohen, als 
auch niedrigen Abtastraten. Auf einen extra Regler für AVcc bin ich aber 
noch nicht gekommen oder aber ich würde das nie machen, weil... warum 
auch?

Autor: JensG (Gast)
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Recht hast Du ja auch, aber die Ausgangslage war wohl auch, daß er zwei 
unabhängige Spanmnnungsregler für beide Spannungen hat - und dafür war 
eben mal so meine Idee.
Trotzdem muß man LC-Filter in der Plusleitung etwas kritisch betrachten 
- nicht wegen der Filterwirkung, sondern weil ein LC-Filter ein 
schwingfähiges Gebilde ist. Und wenn der IC zufällig gerade etwas 
längere Zeit auf dieser Resonanzfrequenz arbeitet, schaukelt sich das 
Ding ganz schön hoch. Da haste ne schöne Sinuswelle auf der Leitung (ist 
mir selbst mal passiert bei ein paar OPV's, die von einem 
Funktionsgenerator die Frequenz ein bißchen verstärken sollten).
Also auch das mit im Hinterkopf haben ... ;-)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Jo, hatte ich noch nicht, aber danke für den Hinweis. Könnte da ein 
doppeltes Filter mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen helfen, falls 
der Fall mal eintritt?

Autor: JensG (Gast)
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hmm, glaube ich nicht. Ich denke, da bist du sogar gefährdet auf zwei 
Frequenzen.
Was man machen kann (und funktionierte bei mir auch) einfach einen R zur 
Dämpfung parallel zur L schalten - Größenordnung so 100-1000Ohm als 
Ansatz (muß man ausprobieren).
Ich jedenfalls schalte jetzt immer einen R parallel dazu, wenn es um 
Breitbandanwendungen geht. Bei Schaltungen, wo nur eine bestimmte 
Frequenz auftritt oder nur ein überschaubarer Bereich, kannste statt 
dessen natürlich auch die Resonanzfrequenz des LC so legen, daß es nicht 
interessiert.

Ich wollte dies nur als Hinweis verstanden wissen - es heißt nicht, daß 
LC Mist wäre - es kommt immer auf den konkreten Fall an (im Hinterkopf 
sollte man eben diesen möglichen Effekt haben)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Ich wollte dies nur als Hinweis verstanden wissen

Hab ich auch so aufgefaßt ;-)

Autor: W. W. (dt_rocky)
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Hallo!

Natürlich hat JensG recht mit dem Hinzufügen von einem Widerstand.
Denn in einem RLC-Gebilde repräsentiert der Widerstand R, das 
Dämpfungsverhalten dieses Systems. Im Anhang seht ihr, das entsprechende 
Bode-Diagramm dazu.
Das Spannung schaukelt sich umso höher, je geringer der Dämpfungswert D 
ist.
Die Größe dieses Aufschaukelns stellt Ürz dar....Ürz = 
1/(2*D*(sqrt(1-D^2)))
Sorry für die Art der Formel, kann LaTeX noch nicht und gerade hab ich 
keine Lust, mich mit der Foramtierung zu spielen.

Für diejenigen, die es etwas genauer wissen wollen :-)

MfG

W.W.

Autor: JensG (Gast)
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@ W. W. (dt_rocky)
Hui - da hat sich doch wirklich jemand die Mühe gemacht, dies mal mit 
"wissenschaftlichen Fakten" zu hinterlegen.
Was mir aber noch so dabei einfällt: durch die aufgeschaukelte U+ kann 
auch schnell mal die maximale U+ des IC's (oder was sonst daran hängt) 
überschritten werden, wenn's schon knapp dimensioniert war - bumms, 
is'er tod ;-)

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

@ W.W.
Könntest du mal die Frequenzen angeben, bei der das bei der 
Standartbeschaltung lt. Atmel auftritt.

MfG Spess

Autor: JensG (Gast)
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oh - nu ham'wr was losgetreten ....

@ Spess53 (Gast)
Wie gesagt - es kommt drauf an, daß eine bestimmte Frequenz etwas länger 
besteht (mehrere Perioden lang), und noch dazu bei der Resonanzfrequenz 
des LC-Glieds.
Theoretisch könnte es also bei der Abtastfrequenz des ADC im µC 
passieren, wenn dies dabei größere Stromimpulse zieht (weis ich nicht, 
ob dies größere Impulse verursacht). Ich habe dieses Problem bei µC noch 
nicht gehabt, weil ich einfach  noch nie den ADC eines solchen benutzt 
habe (den größeren Rest schon ;-), und zweitens man die Resonanzfrequenz 
des LC selten trifft.
Wenn z.B. (theoretischer Fall ohne praktischen Bezug zu Sinn oder 
Unsinn) Du einen µC als LED-Sender mit paar 10kHz mißbrauchst, und du 
hast ein LC-Glied in der Strromleitung, das zufällig genau der Frequenz 
zur Ansteuerung der LED entspricht, dann schaukelts sicherlich schon 
schön heftig auf der Plusleitung.
Diesen konkreten Fall hatte ich zwar noch nicht gehabt, weil nicht 
probiert, aber wie weiter oben schon gesagt, hatte ich das mal mit einer 
OPV-Schaltung.
Bei einer Schaltung, die von Frequenz x nach Frequenz y durchstimmbar 
ist, muß man eben mal darauf achten.

Aber eigentlich war die Ausgangsfrage in diesem Thread eine andere ....

Autor: W. W. (dt_rocky)
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Hallo!

Sorry das ich erst jetzt schreibe, bin heute einwenig später 
aufgestanden :-) und ich habe gerade mein neues Autoradio eingebaut 
;-)...schönes Ding, mit GPS, DVB-T, Touscreen, USB Stick Anschluss, SD 
Karten usw.

@ Spess53

Also ich habe das lt. Atmel Datenblatt hergenommen(=Seite 203 Fig. 96 
ADC Power Connections) mit L = 10uH und C = 100nF. Da komme ich auf eine 
Frequenz von 159,155kHz (die Kreisfrequenz beträgt genau 1*10^6 s^-1).
Also ich denke mal, dass es eher im unkritischen Bereich liegt.
Oder hast du JensG eine Abtastfrequenz in diesem Bereich für deine 
Anwendungen mal verwendet? Ich hatte letztens bei einem Projekt, statt 
10uH wie laut DB 100uH hergenommen (wäre eine Frequenz von 50,329kHz) 
und es gab nie Probleme damit.
Aber das Probleme auftreten könnten, sollte man im Hinterkopf haben.

MfG
W.W.

Autor: JensG (Gast)
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@ W. W.
also da ich wie schon gesagt, noch nie die ADC's in einem µC verwendet 
habe, kann ich jetzt auf die Schnelle schwer einschätzen, ob man mit 
üblichen µC so hohe Abtastraten erziehlen kann. Aber wenn ich mich nicht 
irre, kann man wohl ohnehin nur auf ein paar 10kHz Abtastrate kommen. 
Damit ist das LC weit genug darüber, daß es nicht anfängt zu zappeln. 
Ist also von Atmel wohl schon extra so hoch angesetzt worden.
Aber ich habe in näherer Zukunft vor, einen DDS zusammenzuschrauben 
(0...500MHz), der auch noch einen ADC für bestimmte Zwecke spendiert 
bekommt - da kommen natürlich alle möglichen Frequenzen vor, die noch 
dazu längere Zeit auf einem bestimmten Wert stehen bleiben können. Dann 
wird das LC-Glied wieder ein Thema werden, denn irgendwo im 
interessierenten f-Bereich hat dann auch das LC seine Frequenz. Oberhalb 
500MHz brauche ich kein LC legen, weils dann halt net mehr filtert, und 
unter 0Hz geht leider auch schlecht ;-)
Einen R bekommen die Dinger damit auf alle Fälle auch spendiert.

@Spess53
Die Frequenz kann man übrigens einfach mit der Schwingkreisformel 
berechnen.

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