Mikrocomputer Prüfung

1sttomus schrieb:
> Ist dieser nur dafür dar um parasitäre Störungen zu schlucken ?

Was sind "parasitäre Störungen"?

Es soll vorkommen, dass im µC Schaltvorgänge stattfinden, bei denen 
parasitäre Kapazitäten umgeladen werden mussen. Der Abblockkondensator 
direkt zwischen VCC und Gnd liefert die hierfür erforderliche Ladung und 
verhindert dadurch Einbrüche in der Versorgungsspannung.

Zuerst vielen Dank für deine Antwort. Gut verstehe ich aber warum wird 
zwischen AVCC und AGND kein solcher Kondensator gesetzt?

1sttomus schrieb:
> Zuerst vielen Dank für deine Antwort. Gut verstehe ich aber warum wird
> zwischen AVCC und AGND kein solcher Kondensator gesetzt?
Wer behauptet sowas?
;-) Das Buch sollte entsorgt werden ;-)

Mein Prof hat ein Datenblatt wo eben zwischen AVCC und AGND nix drin 
ist.

Ich hab den Ausschnitt mal angehängt. Versteh es nicht, eigentlich 
sollte da doch auch ein Kondensator hin oder?

Möglicherweise verwendet die Schaltung den ADC nicht, so dass man auf 
Spule und Kondensator verzichten kann.

Der Mikrocontroller benötigt bei allen internen und externen 
Schaltvorgängen immer sehr kurzzeitig einen hohen Strom (si ist das bei 
CMOS immer). Da das Netzteil zusammen mit den nicht idealen Leitungen 
diesen Strom nicht liefern kann, schaltet man Abblock-Kondensatoren 
parallel zum IC. Sonst würde die Spannung bei jedem Schaltvorgang 
einbrechen.

Außerdem reduziert man damit den Effekt, dass die mehrere IC's 
gegenseitig stören.

1sttomus schrieb:
> Mein Prof hat ein Datenblatt wo eben zwischen AVCC und AGND nix drin
> ist.

Das sollte er lieber für sich behalten und nicht öffentlich verbreiten 
:-(

Wenn man den ADC verwendet, gehört sogar noch ein Tiefpassfilter (z.B. 
Induktivität mit besagtem Kondensator) zwischen AVCC und +5V.

Und zwischen ARef und Gnd sollte auch noch ein Kondensator plaziert 
werden, wenn man auf vernünftige Performance Wert legt. Wie schreibt 
doch Atmel im o.g. Datenblatt auf S. 204: "The voltage reference may be 
externally decoupled at the AREF pin by a capacitor for better noise 
performance."

Super vielen Dank euch!

Stefan U. schrieb:

> Möglicherweise verwendet die Schaltung den ADC nicht,
> so dass man auf Spule und Kondensator verzichten kann.

Selbst dann würde ich nicht darauf verzichten. Bei manchen Chips werden 
empfindliche Teile wie Oszillator, PLL oder BOR aus AVCC versorgt.

Stefan U. schrieb:
> Der Mikrocontroller benötigt bei allen internen und externen
> Schaltvorgängen immer sehr kurzzeitig einen hohen Strom (si ist das bei
> CMOS immer). Da das Netzteil zusammen mit den nicht idealen Leitungen
> diesen Strom nicht liefern kann, schaltet man Abblock-Kondensatoren
> parallel zum IC. Sonst würde die Spannung bei jedem Schaltvorgang
> einbrechen.

Dann müsste der Kondensator schon ein paar µF haben. In 100nF wird
nicht viel Energie gespeichert. Der Kondensator wirkt als Tiefpass
und einige nH und milliohm wird ja auch die Versorgungsleitung haben.
Zur Rauschunterdrückung, die allerdings digital ziemlich exotisch
anmutet, ist so ein Abblocker ausreichend.

Nemesis schrieb:
> Dann müsste der Kondensator schon ein paar µF haben.

Du tust so, als ob über die Versorgungsspannungsleitung nicht 
nachgeliefert wird.

> Der Kondensator wirkt als Tiefpass ...
Ein Kondensator alleine wirkt nie als Tiefpass.

Und genau wenn ein Kondensator zusammen mit einem (ggf. induktiven) 
Widerstand einen Tiefpass bildet, liefert er Ladungen bzw. nimmt welche 
auf - das nennt sich dann Ripple-Strom - und stabilisiert dadurch die 
Spannung bei kurzen Stromspitzen.

Schaltbilder richtig lesen!

Ist zwar so, dass man räumlich gerne mehrere Stützkondensatoren 
verteilt, aber: Laut Schaltbild sind ja AGND und GND miteinander 
verbunden und AVCC mit VCC! Zwischen AVCC=VCC und AGND=GND befindet sich 
ein GEMEINSAMES Stütz-C.

Es ist demnach eine falsche Aussage, dass AVCC nicht gegen AGND 
abgeblockt wäre.

Bei geringen Strömen und Frequenzen sollte das kein wirkliches Problem 
darstellen, ob der Analogteil nun benutzt wird oder auch nicht.

Besser wäre in diesem Fall eine andere Darstellung, z. B. die Block-Cs 
nicht an das Bauteil (zeichnerisch) anzukoppeln, sondern die Cs an eine 
(zeichnerisch) abgesetzte VCC/GND-Schiene anzuschließen. Verbunden sind 
die Netze über Ihre Namen, sonst wird's unübersichtlich.

dfIas schrieb:
> Laut Schaltbild sind ja AGND und GND miteinander
> verbunden und AVCC mit VCC! Zwischen AVCC=VCC und AGND=GND befindet sich
> ein GEMEINSAMES Stütz-C.

Je nach µC sind auch mehrere VCC-Pins vorhanden sowie mehrere GND-Pins. 
Die sind auch alle jeweils miteinander verbunden, müssen aber trotzdem 
jeder seinen eigenen 100n gegen GND bekommen. Die internen Verbindungen 
haben auch eine Leitungslänge, die durchaus Spannungeinbrüche bei 
Schaltvorgängen bewirken können. Und diese verhindert man, indem jeder 
VCC-Pin seinen eigenen C gegen den zugehörigen GND-Pin bekommt.

Thomas O. schrieb:
> 0,000035mm ... und dann mal mit einem Draht vergleichen.

Erstmal kann man das mit Chip-Strukturen vergleichen. Wenn man mal zu 
einer vernünftigen Schreibweise (ohne Nullenzählorgie) übergeht, wären 
das 35nm. Solche Strukturen gelten in modernen 
Halbleiterfertigungsprozessen bereits als vorletzt Generation. Sooo 
klein ist das also gar nicht, verglichen mit irgendwelchen Innereien von 
PC-Prozessoren, auch wenn die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes schon 
einen Faktor 12..20 größer ist.

Aber dass das nichts mit einer 1 oz/ft² Beschichtung auf einer 
Leiterplatte zu tun hat, sollte einem schon der gesunde Menschenverstand 
sagen.