Strom in ATmega Pineingang

Das hatten wir doch schon mal, geht das jetz wieder los?

hard worker schrieb:
> Das hatten wir doch schon mal, geht das jetz wieder los?

Hilft niemanden die Antwort.

Tuffi schrieb:
> Hilft niemanden die Antwort.

Dein Thema wieder aufzuwärmen bringt auch niemanden was.

Tuffi schrieb:
> Jetzt ist meine Frage, wie klein darf der Widerstand max sein,
> also wie hoch der Stromfluss durch die Ableitungsdioden im Mega?

Atmel schreibt in einer App Note, dass 1mA ok sind.
Spezifiert ist das aber wohl nirgendwo sauber.

Tuffi schrieb:
> Hilft niemanden die Antwort.

Und nun ist das Bübchen beleidigt?

Tuffi schrieb:
> also wie hoch der Stromfluss durch die Ableitungsdioden im Mega?

Der Strom durch die Schutzdioden hat genau null-komma-null Mikroampere 
zu betragen.

Höhere Spannungen als die Versorgungsspannung des µC passt man mit einem 
Spannungsteiler an.

Manfred schrieb:
> Tuffi schrieb:
>> Hilft niemanden die Antwort.
>
> Und nun ist das Bübchen beleidigt?
>
> Tuffi schrieb:
>> also wie hoch der Stromfluss durch die Ableitungsdioden im Mega?
>
> Der Strom durch die Schutzdioden hat genau null-komma-null Mikroampere
> zu betragen.
>
> Höhere Spannungen als die Versorgungsspannung des µC passt man mit einem
> Spannungsteiler an.

So ein quatsch. Selbst Atmel macht in den App Notes diese Taktik um 
sogar 230V AC zu messen mit 1Meg meine ich. Ganz normale Vorgehensweise.

1mA finde ich aber sehr wenig. Aktuell nutze ich bei 24V 3,3k das geht 
gut. Ich spüre auch keine Erwärmung. 10K nutze ich sonst immer - sicher 
ist sicher. Mich würde jetzt nur interessieren was genau wäre, damit man 
nicht nur testet und nach Gefühl dimensioniert.

hard worker schrieb:
> Tuffi schrieb:
>> Hilft niemanden die Antwort.
>
> Dein Thema wieder aufzuwärmen bringt auch niemanden was.

Finde ich schon. Habe im Forum nichts gefunden dazu, also was wärme ich 
auf?

Herr M. schrieb:
> der Strom über die Schutzdiode sollte nicht höher als 1mA sein.
> Wenn er
> zu gross wird, geht nicht nur die Diode kaputt, sondern es kann auch die
> Versorgungsspannung angehoben werden.
> Du hast aber keinen Vorteil, wenn du den Widerstand möglichst klein
> machst.

Danke für die Aufklärung. Im groben dachte ich mir das schon. Allerdings 
war mein Ziel wegen dem möglichst kleinen Widerstand der, dass dort ein 
ca. 100 khz Signal anliegt und ich dieses auslese. Mein Gedanke war, je 
geringer der Widerstand desto störungsunempfindlicher ist das ganze. Im 
Datenblatt gibt es aber keine genaue Angabe oder woher kommt der Wert? 
Oder ist das wie die 100nF und 22pF einfach: Wurde schon immer so 
gemacht?!

Tuffi schrieb:
> 1mA finde ich aber sehr wenig. Aktuell nutze ich bei 24V 3,3k das geht
> gut.

Lernresistenter Pfuscher. Da kommt ein Spannungsteiler 39k - 10k hin und 
fertig.

Ich hoffe, Du hast mehrere dieser Eingänge so beschaltet und beklagst 
dann hier im Forum, dass aus Dir unklaren Gründen die Schaltung alle 
paar Wochen stirbt.

Manfred schrieb:
> Tuffi schrieb:
>> 1mA finde ich aber sehr wenig. Aktuell nutze ich bei 24V 3,3k das geht
>> gut.
>
> Lernresistenter Pfuscher. Da kommt ein Spannungsteiler 39k - 10k hin und
> fertig.
>
> Ich hoffe, Du hast mehrere dieser Eingänge so beschaltet und beklagst
> dann hier im Forum, dass aus Dir unklaren Gründen die Schaltung alle
> paar Wochen stirbt.

Schwätzer........
Die Schaltung mit 3k3 läuft seit monaten, die mit 10k seit jahren!
By the way: Wie macht der Klugscheißer das denn wenn sich die Spannung 
ändert mit seinem tollen Spannungsteiler? denn die Spannung ist nicht 
konstant und kann zwischen 10-25V liegen.....

Manfred schrieb:
> Der Strom durch die Schutzdioden hat genau null-komma-null Mikroampere
> zu betragen.

Atmel scheint das besser zu wissen. Die gehen mit der Methode auch an 
Netzspannung ran.
Guck mal in die Microchip AN2508 (Atmel App-Note AVR182).
https://www.microchip.com/wwwAppNotes/AppNotes.aspx?appnote=en591171

Tuffi schrieb:
> 1mA finde ich aber sehr wenig

Atmel findet das nicht: "It is not recommended that the clamping diodes 
areconducting more than maximum 1mA" (AVR182 S.5)

Tuffi schrieb:
> Wie macht der Klugscheißer das denn wenn sich die Spannung
> ändert mit seinem tollen Spannungsteiler?

Wenn ein Weitbereichs-Eingang gefordert war, habe ich da natürlich einen 
solchen Eingang hin gebaut. Warum muss man hier so rumstänkern?
Dimensioniere deine Schaltung wie du lustig bist, aber wundere dich 
nicht, wenn es irgendwann Probleme gibt.

Wolfgang schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Der Strom durch die Schutzdioden hat genau null-komma-null Mikroampere
>> zu betragen.
>
> Atmel scheint das besser zu wissen. Die gehen mit der Methode auch an
> Netzspannung ran.
> Guck mal in die Microchip AN2508 (Atmel App-Note AVR182).
> https://www.microchip.com/wwwAppNotes/AppNotes.aspx?appnote=en591171

Ja Wolfgang, das war genau die App Note die ich meinte. Manfred ist halt 
wieder wie 1000x andere Forennutzer nur Klugscheißer und Besserwisser 
mit  ohne wirkliches Fachwissen. Hauptsache alle anderen Dumm 
darstellen.


Zurück zur App Note. Die sagen dort 240V AC, das heißt Spitzenspannung 
von ~340V. Unter den 1Meg die die anführen fließen also 340uA. Also weit 
unter den 1mA. Es ist aber auch nicht definiert, was dort nun max. 
fließen kann?! Ich habe es wie gesagt im regulären Betrieb mit 10k, bei 
24V sind das 2mA. 3k3 laufen auch stabil, das wären rund 6mA. Eine 
Erhöhung der Versorgungsspannung konnte ich nicht feststellen, ich nutze 
sowohl lineare als auch Schaltregler für den Test. Ich vermute, das die 
das gegenregeln??

Jetzt wäre nur interessant:
1. Wo wirklich schädliche Grenze liegt, ich rede nicht von an der Kante 
das es geht sondern im sicheren Bereich

2. Ob es einen Unterschied macht, wenn der Widerstand kleiner ist. Dazu 
konnte ich feststellen, dass bei langer Entfernung zur Erzeugungsquelle 
das Signal unsauberer wird und mit den 3k3 auf dem Osci am uC Pin nach 
dem Widerstand besser aussieht als 10k.

Als weiteren Test habe ich parallel zum 10k noch ein 100pF Kondensator 
geschaltet, der filtert das etwas, die Kurven werden minimal weicher 
aber das stört hier nicht da die Grundzeiten ausreichend erhalten 
bleiben.

Tuffi schrieb:
> Jetzt ist meine Frage, wie klein darf der Widerstand max sein,
> also wie hoch der Stromfluss durch die Ableitungsdioden im Mega?

Fuer den Atmega328p gilt laut Datenblatt die im Anhang gezeigten 
"Injection currents"

Tuffi schrieb:
> Es ist aber auch nicht definiert, was dort nun max.
> fließen kann?!

Was ist an der Aussagen "... maximum 1mA" unklar?

Toxic schrieb:
> Tuffi schrieb:
>> Jetzt ist meine Frage, wie klein darf der Widerstand max sein,
>> also wie hoch der Stromfluss durch die Ableitungsdioden im Mega?
>
> Fuer den Atmega328p gilt laut Datenblatt die im Anhang gezeigten
> "Injection currents"

Das war hilfreich danke!

Tuffi schrieb:
> Wie macht der Klugscheißer das denn wenn sich die Spannung
> ändert mit seinem tollen Spannungsteiler? denn die Spannung ist nicht
> konstant und kann zwischen 10-25V liegen.....

Der Klugscheißer klemmt per Z-Diode oder setzt einen Optokoppler ein.

Wolfgang schrieb:
>> Der Strom durch die Schutzdioden hat genau null-komma-null Mikroampere
>> zu betragen.
>
> Atmel scheint das besser zu wissen. Die gehen mit der Methode auch an
> Netzspannung ran.

Ich weiß, im Gegensatz zum Kasperle Tuffi schieben die aber keine 6mA 
durch den Eingang. Die Möglichkeit, dass der µC in den Sleep-Mode mit 
nur wenigen µA Stromaufnahme geht und über die SCHUTZdioden die 
Betriebsspannung auf unzulässige Werte angehoben werden könnte, wird 
fleißig ignoriert.

Manfred schrieb:
> keine 6mA durch den Eingang.

Manfred schrieb:
> Betriebsspannung auf unzulässige Werte angehoben

Ok. Zwei Risiken also. Risiko 1: Die Schutzdiode überlastet thermisch. 
Risiko 2: Der Strom fliesst nach VCC, kann dort nicht weg, und erzeugt 
Überspannung, die dann irgendwo durchschlägt.

Sind das die einzigen Risiken, die durch das Einhalten der 
Datenblattwerte verhindert werden? Oder können noch andere üble Sachen 
passieren?

LG, Sebastian

S. R. schrieb:
> Außerhalb des spezifizierten Rahmend gibt es nur Drachen und magischen
> Rauch, keine nähere Spezifikation.

Andreas B. schrieb:
> Reicht Dir das nicht? ;-)

Mir reicht das nicht. Ich möchte die Spezifikation nicht nur hinnehmen, 
sondern auch die Gründe verstehen. Es gibt doch diese Videos wo das 
IC-Gehäuse weggeätzt ist und man dann sieht was passiert wenn 
p-n-Übergänge durch zu hohe Spannung durchbrechen.

Zum Beispiel die VCC-Erhöhung. Ab wann wird die kritisch? Wieso erlaubt 
das Datenblatt bei VCC 0V einen Strom von +-5mA, mit einer Fussnote die 
sogar von +-30mA spricht. Wie begründet sich das?

LG, Sebastian

LG, Sebastian

Tuffi schrieb:
> So ein quatsch. Selbst Atmel macht in den App Notes diese Taktik um
> sogar 230V AC zu messen mit 1Meg meine ich. Ganz normale Vorgehensweise.

Ja du hast recht. Mach das so, lass dich von den Nichtswissern hier 
nicht beeinflussen. Die 10k für 24V am Eingang sind auch genau richtig. 
Hier im Forum hat niemand eine Peilung, wie es richtig gemacht wird. 
Auch mit den Datenblättern hast du recht, die sind immer alle extrem 
ungenau. Ich empfehle immer: Frag nach Rat, aber bleibe bei deiner 
eigenen Meinung.
Tuffi rockt!

Thomas O. schrieb:

> Anbei die Grenzwerte eines typischen AVRs.

Unfähig? Dummheit? Manipulation? Kannst Du nicht einmal 
Quelle/Controller korrekt zitieren/nennen?

Tuffi schrieb:
> nur Klugscheißer und Besserwisser mit  ohne wirkliches Fachwissen

Bist eindeutig du!
Diese ständig zitierte Appnote ist eine absolute Minimalbeschaltung, die 
ein paar Eigenschaften vom Chip ausnutzt.
Das steht sogar mehrfach in der PDF drin. Inklusive Vorsichtsmaßnahmen.
Da steht nirgends "das ist der einzig sinnvolle Weg und wer etwas 
anderes baut ist doof".

Da du noch nicht einmal sicher sagen kannst wo die 6mA genau hin 
fließen, solltest du den Ball bitte deutlich flacher halten!

Christian S. schrieb:
> Die Schaltung mit 3k3 läuft seit monaten, die mit 10k seit jahren!

Mit den unter Maximum Ratings angegebenen Grenzwerten garantiert der 
Hersteller NICHT, dass bei Überschreitung irgendetwas garantiert 
degradiert oder stirbt.

Rolf M. schrieb:
> Wobei das "absolute maximum ratings" sind, also bereits "Kante".

Nein, bis zu den Absolute Maximum Ratings garantiert der Hersteller, 
dass die Kiste keinen Schaden nimmt. Die Kante, i.e. Grenze zur 
irgendeiner echten Schädigung, liegt höher. Die echte Grenze kann der 
Hersteller nicht garantieren, weil die z.B. Fertigungstoleranzen 
unterliegt und sich von Wafer zu Wafer oder sogar von Exemplar zu 
Exemplar unterscheidet.

Diese "Diskussion" hier in Form einer Talg-Show im Fernsehen zur besten 
Sendezeit würde alle bisherigen Einschaltquoten in den Schatten stellen.

Diskutant schrieb:
> Diese "Diskussion"

Diskussionen auf diesem Forum werden immer auf dem maximalen Stresslevel 
gefuehrt,was often zum Ableben des TOs fuehrt - wie bei einem Bauteil.
Aber zum Thema:
Andauernder maximaler Stresslevel fuer ein Bauteil kann die 
Funktionstuechtigkeit/Zuverlaessigkeit erheblich einschraenken.
Woher ich das weiss? Nun - so steht's z.B. im Datenblatt fuer den Atmega 
328.
Kurzum:man sollte tunlichtst unter dem "erlaubten" maximalen Stresslevel 
bleiben,da dies nur ein "pi x Daumenwert" darstellt.
Siehe Anhang.

Ich habe es gestern noch getestet mit 5 megas. Spannung bis 35V (mehr 
macht mein Netzteil nicht) und 3k3 gehen. Da wird der Chip aber deutlich 
warm. Ich werde das bei den 10k belassen. Eine Z Diode hatte ich vorher 
dran, also z diode und 10k. Alleridngs sind die Toleranzen von den z 
dioden zu groß das die teilweise nicht durchgescahltet haben und dann 
die spannung dort immer 0V war.
Mit den 3k3 fließen zumindest die mind. 5mA bei 24V durch die z diode 
das die sauber durchbricht. Weil die Spannung aber variable ist bin ich 
von der z diode weg damit ich da keine fehlerquelle habe. Wenn ich 10k 
nehme und die runden 2mA habe liege ich zwar immer noch drüber aber die 
prozessoren laufen mit 100% Taktfrequenz (20mhz) und verbrauchen selber 
immer um die 20mA.
Ich werde es aber jetzt noch einmal testen mit 24k Ohm. Nur das Signal 
wir dann kräuselig da ist es besser eine 100pf parallel zu haben

zum thema akw, man kann nicht genug davon haben, zumindest bis alles 
umgestellt ist auf erneurbare energie. Lieber 10 AKW statt 1 
kohlekraftwerk. Das sind richtige Drecksschleudern. Den Kernmüll kann 
man in anderen Ländern lagern (Frankreich oder Afrika oder so). Muss ja 
nicht hier sein

Tuffi schrieb:
> By the way: Wie macht der Klugscheißer das denn wenn sich die Spannung
> ändert mit seinem tollen Spannungsteiler? denn die Spannung ist nicht
> konstant und kann zwischen 10-25V liegen.....

Du hast im Eingangspost 24V genannt.
Dann bezeichnest du den sinnvollsten Vorschlag mit 'Klugscheißer', weil 
dir auf einmal einfällt, dass es 10-25V sind und nicht mehr nur 24V.
Ganz schön frech!
Es wäre eine Entschuldigung angebracht!

Tuffi schrieb:
> Alleridngs sind die Toleranzen von den z
> dioden zu groß das die teilweise nicht durchgescahltet haben und dann
> die spannung dort immer 0V war

Das ist einfach nur Blödsinn. Lerne messen. Aber Fakten dir dir nicht 
gefallen nimmst du ja eh nicht zur Kenntnis.

Georg

Nach meinem Kenntnisstand geht es nicht um die Belastbarkeit der ESD 
Dioden, die beträgt nämlich mehrere zig mA. Sondern es geht um ihre 
Flussspannung. Die muss auf jeden Fall niedriger sein, als die der 
beschützten Transistoren. Sonst können die Transistoren des Eingangs in 
einen blockierenden Zustand geraten, wo sie einen Kurzschluss von VCC 
nach GND machen und langfristig durchbrennen.

Bitte nicht vergessen, dass die Überspannung einen Stromfluss nach VCC 
bewirkt. Wenn dieser Strom nicht verbraucht wird, erhöht sich die 
Versorgungsspannung auf weit über 5V.

Wenn dein µC mit 5V versorgt wird, dann muss der LOW Pegel kleiner als 
1V sein. Deine 24V teilen sich also so auf:

0-1 V = Low
3-24 V = High

Das ist in Sinne der Störfestigkeit ziemlich unvorteilhaft. Nimm besser 
einen Spannungsteiler.

Sebastian schrieb:
> Zum Beispiel die VCC-Erhöhung. Ab wann wird die kritisch?

Ab 5,5V denn das ist die maximal zulässige Versorgungsspannung des 
Mikrocontrollers. Du hast aber vermutlich noch weitere Bauteile die 
eventuell einen niedrigeren Grenzwert haben.

> Wieso erlaubt das Datenblatt bei VCC 0V einen Strom von +-5mA

Weil die von mir genannte Blockierung ohne Stromversorgung nicht 
auftreten kann.

> mit einer Fussnote die sogar von +-30mA spricht.

Das ist die zulässige Summe für alle 8 Pins pro Port.

Tuffi schrieb:
> Ich habe es gestern noch getestet mit 5 megas. Spannung bis 35V (mehr
> macht mein Netzteil nicht) und 3k3 gehen. Da wird der Chip aber deutlich
> warm.

35V - 5V = 30V
30V / 3k3 = weniger als 10mA
5V * 10mA = 50mW

Da kann nichts spürbar warm werden. Entweder hast du das mit vielen Pins 
gleichzeitig gemacht oder du hast diesen Blockier-Effekt ausgelöst. Der 
bleibt aber in der Regel auch so lange aktiv, bis man die 
Stromversorgung abschaltet.

Tuffi schrieb:
> Den Kernmüll kann man in anderen Ländern lagern.
> Muss ja nicht hier sein

Hermann W. schrieb:
>> es geht um ihre Flussspannung
> Damit bestätigst du die Grenze von 50µA

Sie garantieren dir, dass die Flusspannung bei 50µA noch unter 0,5V 
liegt, und das wiederum liegt garantiert unter der kritischen Schwelle 
der Blockierung.

Dafür gab es doch ein Fachwort, ich hab es leider vergessen.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dafür gab es doch ein Fachwort, ich hab es leider vergessen.

Suchst du nach Latch Up? Das ist tatsächlich einer der Hauptmechanismen 
der Zerstörung, wenn die Eingänge außerhalb des Versorgungsbereichs 
betrieben werden.

Achim S. schrieb:
> Suchst du nach Latch Up?

Ja das war es, danke.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Sonst können die Transistoren des Eingangs in einen blockierenden
> Zustand geraten, wo sie einen Kurzschluss von VCC nach GND machen und
> langfristig durchbrennen.

Das hört sich für mich etwas geschwurbelt an. Was blockiert da und warum 
leiten dann plötzlich beide?

Was halt passiert, ist, dass dann gerne das gate-oxid des mosfets 
durchschlägt und du dann irgendwelche leitfähigen Strukturen hast. Das 
führt nicht zwangsweise dazu dass vcc und gnd verbunden werden.
Meine Erfahrung mit atmegas zeigt, dass einzelne ports sogar teils 
relativ isoliert kaputt gehen können. Hatte ein Exemplar wo die zwei i2c 
Pins nach fehlbeschaltung kaputt waren aber der Rest noch ging.

meckerziege schrieb:
> Das hört sich für mich etwas geschwurbelt an. Was blockiert da und warum
> leiten dann plötzlich beide?

https://de.wikipedia.org/wiki/Latch-Up-Effekt

Daran sind in frühen Zeiten die CMOS-ICs massenhaft gestorben. 
Inzwischen sind die Schutzstrukturen an den IOs wesentlich verbessert 
und robuster geworden. Aber wer es mit Spannung und Strom, kann auch 
heute noch problemlos bei ziemlich jedem CMOS-IC einen parasitären 
Thyristor zünden, der die Versorgungsspannung kurzschließt.

Achim S. schrieb:
> Aber wer es mit Spannung und Strom, kann ....

Ups: da fehlt was. Es sollt heißen:

Aber wer es mit Spannung und Strom am Eingang übertreibt, kann auch 
heute noch ....

Bei 5V Versorgung wäre eine 4,7V Zenerdiode ja auch noch OK, mit genug 
"Luft" in beide Richtungen.

Christian S. schrieb:
> Super Vorschlag! Beispielsweise alles in den Ärmelkanal abkippen, da
> lagert schon von früher ganz viel von diesem Müll.

Du scheinst keinen blassen Schimmer von den Strömungsverhältnissen im 
Ärmelkanal zu haben. Was meinst du, warum die französische 
Wiederaufarbeitungsanlage da steht, wo sie steht? Hast du dir den 
Standort mal angesehen? Da haben die Erbauer schon ganz gezielt 
nachgedacht.

Bei Kohle wird der Dreck direkt innerhalb kurzer Zeit global verteilt - 
das macht die Sache nicht unbedingt besser.

Thomas O. schrieb:
> Bau doch das ganze mal mit einer Z-Diode auf, ...

Bei dem Aufbau werden die 1mA schon überschritten, sobald die 
Versorgungsspannung des µC mal deutlich unter die nominellen 5V absackt 
(miss mal nach, was aus einem USB-Anschluss typisch raus kommt).
Zwischen Z-Diode und Eingangspin muss auf jeden Fall noch ein 
Widerstand. Dann darf die Z-Diode auch gerne ein 5,1V-Typ sein.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Tuffi schrieb:
>> Ich habe es gestern noch getestet mit 5 megas. Spannung bis 35V (mehr
>> macht mein Netzteil nicht) und 3k3 gehen. Da wird der Chip aber deutlich
>> warm.
>
> 35V - 5V = 30V
> 30V / 3k3 = weniger als 10mA
> 5V * 10mA = 50mW
>
> Da kann nichts spürbar warm werden. Entweder hast du das mit vielen Pins
> gleichzeitig gemacht oder du hast diesen Blockier-Effekt ausgelöst.

Ich sehe da keine 50mW. Die 10mA gehen über die Schutzdiode auf die 
Versorgungsspannung, da ist nur die Flußspannung der Diode relevant - 
also irgendwas unter 10mW.

Wir kennen die Schaltung nicht, evtl. ist er bereits in dem Bereich, wo 
die Betriebsspannung über 5,5V angehoben wird.

Das Datenblatt sagt mir zur Stromaufnahme vom 328:
Active 8 MHz 5V = typ. 5.2 / max. 9 mA

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Bei 5V Versorgung wäre eine 4,7V Zenerdiode ja auch noch OK, mit genug
> "Luft" in beide Richtungen.

Laut Datenblatt wird ein High spätestens bei 0,7 x Vcc erkannt, da täte 
sogar noch eine 4,3V-ZD ihren Dienst. Aber passt schon, 4V7 + 10% wäre 
bei 5V Vcc noch im erlaubten Bereich, während er mit einer 5V1 +10% 
verlassen wäre.

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Wen ich mir das ganze Geseiher hier angucke - trollt da jemand perfekt 
und klatscht sich seinen fetten Hängebauch?

Manfred schrieb:
> Wen ich mir das ganze Geseiher hier angucke - trollt da jemand perfekt
> und klatscht sich seinen fetten Hängebauch?

Davon gibt's hier genug und kaum einer merkt es. Wenigstens du
kommst hier zufällig mal auf den Trichter. Ich frage mich
schon seit langer Zeit wieviele betriebsblinde Fachleute mit
viel Fleiss auf die vielen grotesken Beiträge eingehen.