BOD 2.7V ok für 5V ATMega?

Kerkos vergessen?

1. Schaltplan

2. BOD mit 4,3V oder 2,7V sollte die Schaltung grundsätzlich keine 
Probleme machen da es das Powerup/down betrifft damit der Controller 
sicher starten/stoppen kann.

3. Prüfe deine Spannungsversorgung bzw warum an AVCC ? Die versorgt nur 
den ADC des AVR's und sollte soweit es geht nicht weiter belastet werden

4. BOD greift gar nicht auf den ADC zu warum auch absolut 
unterschiedlichste Aufgaben

Christian schrieb:

> Sollte man BOD auf 2.7V stellen, wenn man mit BOD 4.7V Probleme hat

Nein. Dann sollte man dafür sorgen, dass diese Probleme verschwinden. Es 
gibt zwei Stellen, an denen man dafür sorgen kann:

1) Natürlich die Versorgung. Hier muss man einfach nur kontrollieren, ob 
die hineichend stabil ist und falls nicht, was daran ändern, um dafür zu 
sorgen, dass sie es wird...

2) Auch der BOD braucht eine Referenz, um funktionieren zu können. Dazu 
wird eine der internen Referenzen benutzt, welche, hängt vom konkreten 
Teil ab. Welche es aber auch immer ist: wenn man diese Referenz auch 
noch für andere Zwecke benutzt (ADC/AC), dann kann es ebenfalls zu 
Problemen kommen. Das ist dann allerdings etwas komplizierter zu lösen. 
Manches geht durch Software-Änderungen, manches durch Änderungen der 
Schaltung. Für eine genauerere Analyse ist allerdings die Kenntnis von 
Programm und Schaltung erforderlich. Wenn's also das ist: Mach's dir 
selbst!

Christian schrieb:
> Sollte man BOD auf 2.7V stellen, wenn man mit BOD 4.7V Probleme hat

Nein.

Zwar soll die BoD nur verhindern, das der uC mit so wenig Spannung 
versorgt wird, dass der Pfozessor Amok läuft, er rechnet dann falsch 
oder interpretiert Befehle falsch, ein einzelnes bit ist immer zuerst 
schlecht, und der AVR läuft mit 2.7V (auch bei deiner Frequenz ? Wir 
kennen sie nicht).

Wenn als ein 5V Akku langsam auf 2V absinkt ist es ok mit BoD bei 2.7 
zuschlagen zu lassen um den Akku voll zu nutzen.

Aber bei dir kommt es zu einem kurzzeitigen Einbruch in der Versorgung, 
die nur der 4.3V BoD bemerkt. Solche kurzen (innerhalb eines Taktzyklus) 
raschen Veränderungen von VCC können aber auch zu Fehlfunktionen führen 
die nur bei ungünstigen Rahmenbedingung auffallen, z.B. EEPROM-write.

Daher solltest du etwas gegen die Störung machen (Ursache, wohl schlecht 
abgeblockt) und nicht gegen den Überbringer der schlechten Nachricht 
(BoD das Maul stopfen).

> Spannungsversorgung [...] warum an AVCC ?

Da AVCC ein gefiltere Version von VCC ist (1uH), dachte ich, der Sensor 
sollte dann auch damit versorgt werden, um die analoge und digitale 
Trennung zu befördern. Ratiometrischer Sensor.

Rätselhaft finde ich, dass es mit BOD 2.7V korrekt bootet und mit BOD 
4.3V Doppelstarts hinlegt. Der Ladestrom des hinzugefügtem dicken Elkos 
an der AVCC-Schiene bewirkt offensichtlich etwas Negatives, aber es 
sollte doch eher umgekehrt sein: Es sollte bei Problemen mit der 
Versorgung doch mehr Probleme geben, wenn die MCU früher aus dem Reset 
kommt. Kann ich mir, wenn es kein Netzteil-Problem ist, nur dadurch 
erkären, dass das Problem durch Aktionen der MCU entsteht, also erst 
nachdem die MCU aus dem BOD/POR-Reset kommt. Das wäre zwar denkbar (LCD 
und Wifi werden initialisiert und speziell Wifi geht auf den Strom) - 
aber dann müsste ich meine Probleme doch auch ohne LC-Filter in der 
Stromversorgung des Sensors haben.

> BOD greift gar nicht auf den ADC zu warum auch absolut unterschiedlichste 
Aufgaben

Das war nur Spekulation. Wenn eine Einheit bei 4.3V zuschlagen soll, 
habe ich angenommen, dass sie die Spannung mit der ADC-Hardware messen 
könnte.

Hi

Hör auf mit deiner Prosa-Schaltungsbeschreibung. Schaltung/Fotos vom 
Aufbau sind gefragt.

MfG Spess

Christian schrieb:
> Der Ladestrom des hinzugefügtem dicken Elkos
> an der AVCC-Schiene bewirkt offensichtlich etwas Negatives

Das kann man mit einem Oszilloskop gut prüfen. Kein normale Netzteil 
kann die Versorgungsspannung abrupt auf 5V bringen. Die Kondensatoren 
wollen geladen werden, das kostet Strom und Zeit.

Es ist sogar so, dass viele Netzteile gleich wieder abschalten, wenn die 
Kapazitive Belastung zu hoch wird. Bei den meisten Netzteilen ist das 
eine maximale Kapazitive Last im Datenblatt angegeben.

Ich habe bei einigen kleinen Steckernetzteilen erlebt, dass die Spannung 
erst ansteigt, dann nochmal absackt, und dann wieder ansteigt. Hier 
hilft mir der Brown-Out Detektor, Fehlstarts und Datenverlust im 
Flash/EEprom zu vermeiden.

Alternativ kann man den Reset Pin mit einem dicken Kondensator 
beschalten, damit der Mikrocontroller erst eine Sekunde verzögert 
startet. Allerdings muss man den dicken Elko beim Flashen abtrennen, 
weil der Programmieradapter nicht so lange warten will.

Deswegen finde ich die Variante mit Brown-Out besser. Du kannst dein 
Programm so schreiben, dass es ganz am Anfang erstmal eine Sekunde 
wartet. Wenn es bis dahin nicht wieder durch den Brown-Out Detektor 
resetted wurde, kann es mit der eigentlichen Arbeit beginnen.

Christian schrieb:
> Ich habe in der Zuleitung eines analogen Sensors, der von AVCC versorgt
> wird, einen LC-Filter installiert (820uF + 2,2mH), weil sonst der
> Strombedarf des 10Hz-Beacons eines Wifi-Moduls (ESP8266) die 5V-Regelung
> des Schaltnetzteils so stört, dass der Sensor oft falsch misst.

Dann solltest du mal klären, wieso der ESP8266 mit seinem 350mA 
Strom-Peak dermaßen auf die 5V durchschlägt. Immerhin sitzt da noch ein 
3.3V-Regler zwischen. Vielleicht solltest du lieber den ESP8266 besser 
entkoppeln.

> 820uF + 2,2mH klingt auch nicht nach einem echt HF-tauchlichen Filter

2,2mH (SMCC 2,2M mit 34 Ohm) wurde empirisch ermittelt und hat den 
Sensor ausreichend vor den Störungen auf der 5V-Schiene isoliert.

> solltest du mal klären, wieso der ESP8266 mit seinem 350mA Strom-Peak dermaßen 
auf die 5V durchschlägt

Anderes Thema, aber um offtopic kurz was dazu zu sagen: Der ESP8266 ist 
mit drei 220uF Tantal stabilisiert: Einer am ESP8266, zwei am 
3,3V-Regler. Kerkos habe ich nicht dran, da die IMHO zu weit weg wäre 
(ist ein Modul und kein IC). Das 2,50€-Step-Down-Netzteil hat laut 
Datenblatt 50mV Noise. Die Störungen durch den ESP8266 führen zum 
Absacken der 5V um 80mV für 1,5ms alle 0,1s. Urspünglich wurde der 
Sensor davon nicht gestört, aber dann kanm eine neue Version auf den 
Markt. Nach dem Duchprobieren diverser Möglichkeiten, wie Ferrite für 
potentielle HF-Störungen, falls es an den Flanken liegen sollte, war nur 
der LC-Filter wirksam. Der LC-Filter funktioniert für den Sensor, bringt 
mit aber manchmal Doppelstarts.

Ich werde dass mal genauer untersuchen müssen. Ich hatte gehofft, dass 
das ein bekanntes Problem sein könnte (irgendein Zusammenhang zwischen 
ADC-Beschaltung und BOD).

> Der ESP8266 ist mit drei 220uF Tantal stabilisiert

Da würde ich mal hinterfragen, ob Netzteil und Spannungsregler so 
überhaupt noch korrekt arbeiten. Das ist nämlich irre viel.

Ich weiß, dass der ESP8266 mit einem relativ dicken Kondensator besser 
läuft. Ich nehme 100µF, meinetwegen lass es auch 220µF sein. Aber nur 
dort an dieser einen Stelle und das nur als Ausnahme weil der ESP8266 so 
eine rücksichtslose Drecksau ist.

Christian schrieb:
>> Spannungsversorgung [...] warum an AVCC ?
>
> Da AVCC ein gefiltere Version von VCC ist (1uH), dachte ich, der Sensor
> sollte dann auch damit versorgt werden, um die analoge und digitale
> Trennung zu befördern. Ratiometrischer Sensor.

Weder noch der AVR Filter goar nix!!!

> Rätselhaft finde ich, dass es mit BOD 2.7V korrekt bootet und mit BOD
> 4.3V Doppelstarts hinlegt. Der Ladestrom des hinzugefügtem dicken Elkos
> an der AVCC-Schiene bewirkt offensichtlich etwas Negatives,

Der 820µF überlastet gandenlos die AVCC. Da ist nix rätselhaft du hast 
nur die BOD nicht verstanden und was deren Aufgabe ist.

> aber es
> sollte doch eher umgekehrt sein: Es sollte bei Problemen mit der
> Versorgung doch mehr Probleme geben, wenn die MCU früher aus dem Reset
> kommt. Kann ich mir, wenn es kein Netzteil-Problem ist, nur dadurch
> erkären, dass das Problem durch Aktionen der MCU entsteht, also erst
> nachdem die MCU aus dem BOD/POR-Reset kommt. Das wäre zwar denkbar (LCD
> und Wifi werden initialisiert und speziell Wifi geht auf den Strom) -
> aber dann müsste ich meine Probleme doch auch ohne LC-Filter in der
> Stromversorgung des Sensors haben.

Der µC wird solange im RESET gehalten bis sichere Konditionen herrschen. 
warum macht man das damit die CPU nicht Befehle/Programme ausführt die 
unter Umständen eine Gefahr darstellen können.

>> BOD greift gar nicht auf den ADC zu warum auch absolut
>> unterschiedlichste Aufgaben
>
> Das war nur Spekulation. Wenn eine Einheit bei 4.3V zuschlagen soll,
> habe ich angenommen, dass sie die Spannung mit der ADC-Hardware messen
> könnte.

Nicht spekulieren Datenblatt lesen!!! Die BOD ist eine EXTRA Schaltung 
am RESET-Pin und hat erstmal mit dem ADC nischts zu tun auch wenn der 
ein oder andere AVR den RESET abschalten kann und man diesen PIN als 
ADC-Eingang nutzen kann/könnte. Problem mit Low-Voltage kannste den AVR 
dann nicht mehr programmieren nur noch mit HIGH-Voltage!!!

Damit du Vorwärts kommts:

AVR  SENSOR  andere Baugruppen werden nur von VCC versorgt und evtl 
mit nem LC-Glied vorher gefiltert. Sollte ziemlich dicht an der 
Baugruppe sitzen die LC-Kombo.

Stromversorgung prüfen

Ich bin jetzt auch ein bisschen überrascht, zu erfahren, dass du jede 
Menge dicke Elkos aber keine Keramik Kondensatoren verbaut hast.

Für HF sind Elkos weitgehend wirkungslos!

Siehe https://rn-wissen.de/wiki/index.php/Abblockkondensator

Stefanus F. schrieb:
> Aber nur dort an dieser einen Stelle und das nur als Ausnahme weil der
> ESP8266 so eine rücksichtslose Drecksau ist.

Oooh, er braucht Strom beim Senden.

Christian schrieb:
> Die Störungen durch den ESP8266 führen zum Absacken der 5V um 80mV
> für 1,5ms alle 0,1s.

Von 80mV spricht die BOD nicht an, auch nicht bei 4.7V Einstellung. Bist 
du sicher, dass du alle Störungen bei deiner Messung erfasst hast?

Christian schrieb:
> Kerkos habe ich nicht dran, da die IMHO zu weit weg wäre
> (ist ein Modul und kein IC).

Solltest du aber. Gerade beim schnellen Anstieg des Stromes brauchst du 
ein Kerko, bis der Regler nachliefert. Der ist nicht beliebig schnell.
Warum setzt du vor deinen Sensor keine Schottky-Diode, die sicher 
verhindert, dass der ESP sich aus den 820µF bedient.

Christian schrieb:
> Der ESP8266 ist mit drei 220uF Tantal stabilisiert

Wahnsinn. Wie KOMMT man auf so eine Idee, in welchem Datenblatt steht 
die Vorgabe ?

Ein Viel-bringt-viel Verwirrter ?

Wolfgang schrieb:
> Oooh, er braucht Strom beim Senden.

Das meine ich nicht. Ich meine, dass er seine Stromversorgung verdreckt. 
Von anderen Funkmodulen (nicht dem Billig-Kram aus China) bin ich 
gewohnt, dass sie ordentliche Filter enthalten, so dass sie ohne 
besondere Maßnahmen auf einem Steckbrett oder Lochraster mit anderen 
Modulen harmonieren.

Stefanus F. schrieb:
> dass er seine Stromversorgung verdreckt.

Stromversorgung prüfen

> [Kerkos habe ich nicht am ESP8266] Solltest du aber

Ich verwende ein WROOM02-Modul. Was würden Kerkos an dessen Rand 
bringen? Da sind schon Kerkos unter der Haube, direkt an den ICs, wo sie 
hin gehören. 100N und 10uF laut Schaltplan.

> [Der ESP8266 ist mit drei 220uF Tantal stabilisiert] Wahnsinn. Wie KOMMT man auf 
so eine Idee

Ich so:

1. Der ESP8266 ist bekannt dafür, impulsweise viel Strom zu ziehen und 
mein Netzteil ist nicht der Super-Netzeil. Der ESP zieht in kurzen 
Impulsen (ca. 1ms) ungefähr die Hälfte von dessen Nennstrom. Etwas 
weniger, z.B. 100uF am ESP8266, mag auch ausreichen, um es sorgenfrei zu 
betreiben, aber ich sehe keinen Grund, wieso 220uF ein Problem sein 
soll.

2. Die beiden anderen 220uF sind, wie beschrieben, nicht am ESP 
installiert, sondern am Linearregler für die 3,3V-Schiene:

  - Der 220uF-Kondensator auf der Eingangsseite des 3,3V-Reglers ist 
gleichzeitig mein 5V-Netzteil-Kondensator. Das hat intern einen 
47uF-Ausgangselko. Das Datenblatt macht keine Angaben zur Notwendigkeit 
oder Auslegung eines Kondensators am Ausgang. 47uF für die 5V-Schiene 
einer Platine, die das Netzteil gut auslastet, kam mir aber etwas wenig 
vor.

  - Der Elko auf der Aussgangsseite des 3,3V-Reglers hätte sicher 
kleiner sein können, laut Datenblatt min. 10uF, erst recht in Anbetracht 
des Elkos am ESP. Das Datenblatt nennt aber kein Limit, sondern sagt nur 
"Larger COUT values benefit the regulator by improving transient 
response and loop stability" - also nehme ich, was ich sowieso einkaufe, 
denn nur so komme ich bei kleinen Stückzahlen in die guten 
Staffelpreise.

Christian schrieb:
> 1. Der ESP8266 ist bekannt dafür, impulsweise viel Strom zu ziehen und
> mein Netzteil ist nicht der Super-Netzeil. Der ESP zieht in kurzen
> Impulsen (ca. 1ms) ungefähr die Hälfte von dessen Nennstrom. Etwas
> weniger, z.B. 100uF am ESP8266, mag auch ausreichen, um es sorgenfrei zu
> betreiben, aber ich sehe keinen Grund, wieso 220uF ein Problem sein
> soll.

Die Strompulse des ESP8266 sind eher länger (IMHO 5ms) und dann zieht er 
um die 350mA.

> - Der 220uF-Kondensator auf der Eingangsseite des 3,3V-Reglers ist
> gleichzeitig mein 5V-Netzteil-Kondensator. Das hat intern einen
> 47uF-Ausgangselko. Das Datenblatt macht keine Angaben zur Notwendigkeit
> oder Auslegung eines Kondensators am Ausgang. 47uF für die 5V-Schiene
> einer Platine, die das Netzteil gut auslastet, kam mir aber etwas wenig
> vor.

Manche Spannungsregler mögen es überhaupt nicht, wenn sie am Ausgang 
übermäßig kapazitiv belastet werden. Das verschlechtert nur die 
Regeleigenschaften.

> Strompulse des ESP8266 sind eher länger (IMHO 5ms)

Kann gut sein, dass das beim normalen Senden so ist. Ich habe noch mal 
nachgesehen, was es bei meinem Problem-Szenario war (Senden des 
AP-Beacons alle 0,1s): Ein 2ms langer Schluck aus der Pulle.

> [Kondensator am Netzteilausgang] Manche Spannungsregler mögen es überhaupt 
nicht, wenn sie am Ausgang übermäßig kapazitiv belastet werden

In diesem Fall ist keiner im Spiel (d.h. kein Linearregler). Das ist ein 
5V-Schaltnetzteil:

https://lygte-info.dk/review/Power%20Mains%20to%205V%200.6A%20Hi-Link%20HLK-PM01%20UK.html

Je größer der Elko, umso schlechter eignet er sich für hohe Frequenzen. 
Deswegen kann unter Umständen (aber nicht zwangsläufig) ein 220µF Elko 
schlechter geeignet sein, als ein 100µF Elko.

Klarheit schafft letztendlich ein Oszillogramm, wenn man schon so wie du 
und ich nach der Trial-And-Error Methode vorgeht.

Die sternförmige Leitungsführung hilft dabei, Störquellen von anderen 
Teilen fern zu halten und unterstützt sinnvolle Messungen. Außerdem kann 
man an bestimmten Punkten Spulen einbauen, die zusammen mit den 
Abblock-Kondensatoren als Tiefpass wirken, der HF Störungen filtert.

Für NF ist der Spannungsregler zuständig. Solltest du irgendwo auf der 
Stromversorgung nennenswerte Störungen im Frequenzband unter 100kHz 
sehen, dann ist dies ein Indiz für Versagen beim Spannungsregler oder zu 
hohen Leitungswiderständen oder zu hohen Induktivitäten (kann auch die 
Leitung selbst sein).

Störungen im NF Bereich bekommt man nicht durch kleine Drosseln und 
Abblock-Kondensatoren in den Griff, sondern nur durch dicke Elkos, die 
aber wiederum die Funktion des Spannungsreglers beeinträchtigen und HF 
mäßig kaum wirksam sind.

Daher: Erst herausfinden wo die Störungen herkommen und welche Frequenz 
darin dominiert. Dann kann man geeignete Maßnahmen ergreifen.

Sternschaltung ist so oder so angesagt.