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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Belastung der I/O ports (atmega16l)


Autor: Rev (Gast)
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Hallo,

ich bin mir nciht ganz sicher ob ich die Angaben im Datenblatt richtig
interpretiere deswegen benötige ich en kleines Feedback.
Ich betreibe einen ATMEGA16l mit 3,6V.
So weit ich es dem datenblatt entnehmen kann ist es durchaus zulässig
(und nicht einmal im Grenzbereich) wenn ich 8 I/O Pins mit Ioh=25mA
belaste oder ?
Es liegen 4 Pins an PortA und 4 an PortD.
Von diversen anderen Pins werden noch etwa zusätzliche 50mA gefordert.

Mir ist klar das es nicht die eleganteste Art ist mit dem uC direkt so
viel zu treiben, aber es dürfte keine Probleme machen oder ?
Die 25mA benötige ich zum ansteuern von Optokopplern, diese benötigen
einen so hohen Strom damit am Opto-Ausgang nicht zu viel Spannung
abfällt.

Ich habe mal Testweisen einen Pin entsprechend belastet. Die Voh fällt
von den nominalen 3V auf etwa 2.75V was aber laut Datenblatt (Typical
characteristics) normal zu sein scheint.

Danke im Vorraus für jede Meinung,
Rev

Autor: A.K. (Gast)
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25mA sind durchaus im Grenzbereich. Nicht weil's dir den Chip zerrupft,
sondern weil er bei 3,6V nicht notwendigerweise soviel liefern kann.
Sieht bei 5V besser aus. Und mit steigender Temperatur wird das weniger
(wodurch die Temperatur weiter steigt).

Zudem ist die Gesamtlast zu beachten. Ich hab grad kein Datenblatt vom
vom 161 parat, aber anderswo steht auch mal was von 200mA insgesamt.

Autor: Rev (Gast)
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Hmm, ich fasse mal zusammen was ich dem datenblatt hierzu entnommen habe
(ich verwende TQFP package btw):

Absolute max ratings:

--> DC Current per IO = 40mA
--> Although each I/O port can source more than the test conditions (20
mA at Vcc = 5V, 10 mA at Vcc = 3V) under steady state conditions
(non-transient), the following must be observed:

TQFP and MLF Package:
1] The sum of all IOH, for all ports, should not exceed 400 mA.
2] The sum of all IOH, for ports A0 - A7, should not exceed 200 mA.
3] The sum of all IOH, for ports B0 - B4, should not exceed 200 mA.
4] The sum of all IOH, for ports B3 - B7, XTAL2, D0 - D2, should not
exceed 200 mA.
5] The sum of all IOH, for ports D3 - D7, should not exceed 200 mA.
6] The sum of all IOH, for ports C0 - C7, should not exceed 200 mA.If
IOH exceeds the test condition, VOH may exceed the
related specification. Pins are not guaranteed to source current
greater than the listed test condition.

Sieht für mich also alles ok aus, da ich alle Grenzwerte einhalte. Auch
wenn die "test condition" Vcc=3V Ioh=10mA war, da die maximale
Belastung mit 40mA angegeben ist und dort auch steht "Although each
I/O port can source more"..... :P

Rev

Autor: A.K. (Gast)
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Es muss wohl zwei verschiedene 161-er geben. Das aktuelle Datasheet von
Atmel jedenfalls sagt unter "Absolute Maximum Ratings": DC Current
VCC and GND Pins 200.0 mA. Auch deine Ströme konnte ich so nicht
finden. Auf Seite 131 steht zwar sowas, aber mit konsequent halben
Werten. Hast Du von einem anderen Datasheet auf den 161 geschlossen?
Die Megas sind nicht alle gleich.

Und zu den typischen(!) nicht garantierten Stromwerten, siehe Seiten
141 (5V) und 142 (2,7V). Bei 3,6V wird's irgendwo dazwischen liegen.
Wird als sink current auch wohl reichen, aber wenn's mehr als ein
Einzelstück werden soll wär ich vorsichtig. Als source current, also
mit Last gegen Masse, sieht's trüb aus, der 161 gehört noch zu den
alten Typen mit asymmetrischer Charakteristik.

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Also ich treibe acht LEDs an acht Ausgängen und schalte diese auf einen
IO zurück.

Die LEDs fahre ich mit 15mA.

D.h. gegen GND kommen 8*15mA = 120mA im schlimmsten Fall....
Bisher hat sich der Mega noch nicht beschwert.

Solange Du keine Industrieanwendungsreproduzierbarkeit/zuverlässigkeit
brauchst, kannst Du die Spec und teilweise die Limits  überschreiten.

Solange der Chip nicht den thermischen Tod stirbt....

Und so teuer ist der auch nicht, falls man mal wirklich zuviel Strom
zieht....dann kommt halt nen Transistor dran.

Gruß ka-long

Autor: A.K. (Gast)
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Sorry, jetzt sehe ich's. Sch... Font. 16l und 161. Vergiss es. Es gibt
wohl einen Grund, warum Atmel den als 16L schreibt.

Autor: Rev (Gast)
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@A.K.:
Hehe ja 16L richtig. Die Aussage im datenblatt "DC Current
VCC and GND Pins 200.0mA" ist zwar auch im 16L DB anzufinden, jedoch
bezieht sich diese wirklich auf ein Vcc-GND Paar und der ATM16 verfügt
über 3 wolche Versorgungsanschlüsse.
Daher auch die Hinweise wie "2] The sum of all IOH, for ports A0 - A7,
should not exceed 200 mA." da dieser Port seinen Strom von EINEM
Versorgungsanschluss "bezieht".

Und naja, es handelt sich um ein Firmenprojekt wo wir derzeit einen
Prototypen testen. Insofern sollte die ganze Sache schon auf der
"sicheren Seite" liegen. Allerdings spielt wie bei allen
Kommerziellen Produkten auch der Kostenfaktor eine Rolle.
Allerdings soll das Produkt natürlich nicht durch falsche einsparungen
unzuverlässig werden.
Auch wenn mir das datenblatt eigentlich sagt was ich hören möchte
Dennoch bin ich unschlüssig ob der atm16L auf dauer so betrieben werden
sollte.
Da ich noch keine Langzeiterfahrung mit uC's habe wollte ich hier halt
ein bischen feedback dazu sammeln.

Danke für die bisherigen Antworten.
rev

Autor: hans müller (Gast)
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was das zurückfahren auf einen io-pin betrifft:
müsste dann nicht die grenze per io pin gelten?
Also sicherheitshalber ein Latch dazwischen (wenns zu viel strom ist,
dann haut's das latch durch und nicht den uC)

Aber die halten sehr viel aus (z.B. kurzschlüsse über kurze zeiten)

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