Hi,
ich habe eben bemerkt, dass wenn ich an einen Pin des ATMega32A eine
Spannung von 5V anlege, dass an den Versorgungspins des ICs dann 5V
anliegen und der Mikrocontroller hochfährt.
Das heißt, wenn an einem der Pins (IO als Input) 5V anliegen, und ich
die Versorgung abstecke, der Controller dennoch weiterläuft und ich ihn
also nicht ausschalten kann.
Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu
verhindern?
Vielen Dank und viele Grüße
Sperber schrieb:> Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu> verhindern?
Das ist normal, die I/Os haben Schutzdioden. In deinem Fall leitet die
Diode zwischen I/O und Vcc.
Verhindern: Vorwiderstand am Eingang und genügend Last an Vcc.
Sperber schrieb:> Kennt jemand dieses Verhalten
Ist völlig normal, die GPIO haben Dioden gegen Vss und Vdd.
> und gibt es Möglichkeiten dies zu> verhindern?
Nein.
H. H. schrieb:>> und gibt es Möglichkeiten dies zu>> verhindern?>> Nein.
Doch: man macht keine so blöden Schaltungen und legt damit
eine Spannung an einen passiven Controller.
Sperber schrieb:> Kennt jemand dieses Verhalten
Nennt sich parasitäre Versorgung. Kann man auch ausnützen:
Beitrag "Re: Bosch E-Bike Antrieb Geschwindigkeitssensor"> gibt es Möglichkeiten dies zu verhindern?
Man sorgt dafür, dass im ausgeschalteten Zustand kein Strom in den Pin
hineinfließen kann.
Sperber schrieb:> Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu> verhindern?
Es gibt da irgendwo ein Projekt für einen Fahrradcomputer o.ä., bei dem
jemand das mit einem Tiny absichtlich so gemacht hat, da der Controller
dabei angeblich weniger Strom zieht.
Das das völlig außerhalb jeglicher Spezifikation liegt, ist natürlich
klar. Da gibts keine Funktionsgarantie für irgendwas.
Oliver
Sperber schrieb:> Kennt jemand dieses Verhalten ...
Ja, das ist völlig normal.
> und gibt es Möglichkeiten dies zu verhindern?
Du könntest die Datenblattspezifikationen einhalten, insbesondere
Absolute Maximum Ratings. Dort ist angegeben: "Voltage on any Pin except
RESET
with respect to Ground .............-0.5V to VCC+0.5V".
Wenn du als Versorgung VCC=0V gegenüber Gnd anliegen hast, darf die
Spannung an einem IO-Pin folglich 0V+0.5V = 0.5V nicht überschreiten.
Wolfgang schrieb:> Du könntest die Datenblattspezifikationen einhalten, insbesondere> Absolute Maximum Ratings. Dort ist angegeben: "Voltage on any Pin except> RESET> with respect to Ground .............-0.5V to VCC+0.5V".>> Wenn du als Versorgung VCC=0V gegenüber Gnd anliegen hast, darf die> Spannung an einem IO-Pin folglich 0V+0.5V = 0.5V nicht überschreiten.
Liegt an VCC+ wirklich 0V an?
Ist der Pin nicht eher offen?
Was möchtest du denn machen? Wieso liegen da 5V am Pin?
Ich hatte ein ähnliches Problem, da ich eine Batteriespannung messen
wollte. Habe dann über einen kleinen FET die Spannung beim Messen
aufgeschaltet, danach wieder entkoppelt.
Dafür sorgen, dass bei PowerOff die Spannung auch nicht anliegt.
Leider habe ich die Schaltung nicht mehr parat.
Im Anhang wie der IO-Pin intern mit seinen Schutzdioden verschaltet ist,
aus dem Datenblatt...
Eine Schaltung, die gleich vier von diesen Dioden als
Brückengleichrichter einsetzt wär z.B.
https://hackaday.com/2011/05/20/using-an-avr-as-an-rfid-tag/
Simon schrieb:> Liegt an VCC+ wirklich 0V an?
Miss einfach mal an einem einsam auf dem Labortisch liegenden AVR nach.
Welche Spannung zeigt dein Multimeter zwischen GND und Vcc an? Deutlich
mehr als 0V? Wo kämen die her?
> Ist der Pin nicht eher offen?
Wieso sollte der "offen" sein? An diesen Pin ist innen eine komplexe
Siliziumstruktur mit Bezug zu allen anderen Pins angeschlossen.
Εrnst B. schrieb:> Eine Schaltung, die gleich vier von diesen Dioden als> Brückengleichrichter einsetzt
Auch ganz nett... ;-)
Oliver S. schrieb:> Es gibt da irgendwo ein Projekt für einen Fahrradcomputer o.ä., bei dem> jemand das mit einem Tiny absichtlich so gemacht hat, da der Controller> dabei angeblich weniger Strom zieht.
Wieso sollte da ein Tiny weniger Strom ziehen? Man verbrät eher noch
Strom über die Dioden.
Cyblord -. schrieb:> Oliver S. schrieb:>> bei dem jemand das mit einem Tiny absichtlich so gemacht hat,>> da der Controller dabei angeblich weniger Strom zieht.> Wieso sollte da ein Tiny weniger Strom ziehen?
Da wurde Ursache und Wirkung verwechselt. Es wurde nicht so gemacht,
damit der AVR durch diese Diode weniger Strom aufnimmt. Sondern weil der
Stromverbrauch des AVR so niedrig ist, kann er über den im Fahrrad
verbauten Sensor-Pullup versorgt werden. Siehe weiter oben den Link von
mir.
Oliver S. schrieb:> Das das völlig außerhalb jeglicher Spezifikation liegt, ist natürlich klar.
Es gibt durchaus die "geheime" Spezifikation, dass die Dioden 1mA
aushalten. Dazu gibt es die legendäre AVR182, die 2016 mit "minor
changes" aktualisiert wurde:
https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/Atmel-2508-Zero-Cross-Detector_ApplicationNote_AVR182.pdf
Und wenn der Eigenverbrauch der Schaltung entsprechend gering ist, dann
ist das innerhalb dieser "Spezifikation".
Lothar M. schrieb:> Es gibt durchaus die "geheime" Spezifikation, dass die Dioden 1mA> aushalten.
Das ist weit weg von einer Spezifikation. Dort steht lediglich, dass es
nicht empfohlen ist, 1mA zu überschreiten.
Spezifikationen müssten im Datenblatt steht und das schweigt sich zu dem
zulässigen Strom aus. Es geht sogar soweit, dass die Spannung über der
Diode so gering bleiben muss (0.5V), dass sie nicht nennenswert leitend
wird.
Wolfgang schrieb:> Da ist nichts offen. Es hängt der ganze Chip dran
Ich meinte es auch eher in dem Sinne, dass da kein niederohmiges 0V
Potential anliegt.
Sperber schrieb:> Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu> verhindern?Beitrag "Backpowering_CMOS"Axel R. schrieb:> 100kOhm in Reihe zum IO-Pin.
Na ja, die Gesamtstromaufnahme pro IC auch noch mit berücksichtigen.
Bei 100 kOhm sieht es schon gut aus, der geringe Strom ist dann für die
Clamp-Dioden kein Problem.
ciao
gustav
P.S.: BTW: Die Schaltung im Link läuft seit dem ohne Probleme, heißt
also, man kann es so machen, auch wenn das nicht die feine englische Art
ist.
Simon schrieb:> Wolfgang schrieb:>> Da ist nichts offen. Es hängt der ganze Chip dran>> Ich meinte es auch eher in dem Sinne, dass da kein niederohmiges 0V> Potential anliegt.
Und damit wird sich, möglicherweise, an VCC+ eine Spannung einstellen,
die ungleich 0V ist.
Simon schrieb:> Ich meinte es auch eher in dem Sinne, dass da kein niederohmiges 0V> Potential anliegt.
Ist der Chip dir nicht niederohmig genug?
Ob da draußen dann noch ein weiterer Draht dranhängt, ist den Dioden
egal.
Sperber schrieb:> dass wenn ich an einen Pin des ATMega32A eine Spannung von 5V anlege,> dass an den Versorgungspins des ICs dann 5V anliegen und der> Mikrocontroller hochfährt.
Es ist noch schlimmer, denn meist ist an Vcc noch mehr als nur der
µC-Vcc-Pin angeschlossen. Diese externe Beschaltung liegt also parallel
zum µC und braucht nimmt auch Strom auf. Die anderen Bauteile werden
also über die Schutzdiode mitversorgt.
Axel R. schrieb:> Sperber schrieb:>> gibt es Möglichkeiten dies zu>> verhindern?> 100kOhm in Reihe zum IO-Pin.
Dann ergibt sich folgende Schaltung:
Das kann lustige Effekte zeigen, denn dann kann es sein, dass der
Oszillator des µC laufend anläuft und wieder "abstirbt". Denn wenn der
Oszillator steht, dann nimmt der µC so gut wie keinen Strom auf. Der
minimale Strom lädt den Blockkondensator C an Vcc so weit, dass der
Oszillator oder gar der ganze µC anläuft. Und nach kurzer Zeit mangels
Energie wieder stehen bleibt.
Ich schalte deshalb immer eine rote LED RV=3k3 (--> 1mA) von Vcc nach
GND.
Damit bleibt die Spannung am Vcc Pin sicher unter 1,8V und der µC läuft
nicht an.
Die oben erwähnten anderen Bauteile hängen parallel zu dieser LED und
helfen hier natürlich ebenso beim Kleinhalten der Vcc.
Wolfgang schrieb:> Das ist weit weg von einer Spezifikation.
Es ist der undokumentierte "Abfall" einer anderen Spezifikation. Denn es
ist spzifiziert, dass solche Dioden vorhanden sind. Und es ist
spezifiziert, dass Pins, in denen solche Dioden verbaut sind, einen
bestimmten ESD-Impuls überleben.
Und aus Erfahrung trauche ich Bauteilen zu, dauerhaft 1mA aushalten,
wenn sie laut Doku eine Entladung entsprechend des HBM mit 2kV
aushalten.
Lothar M. schrieb:> Und aus Erfahrung trauche ich Bauteilen zu, dauerhaft 1mA aushalten,> wenn sie laut Doku eine Entladung entsprechend des HBM mit 2kV> aushalten.
Eine Spezifikation ist eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft. Mit
deinen Erfahrungen hat das nichts zu tun ;-)
Bei ESD geht es u.a. um Pulsenergie und nicht um Dauerstrom
Wolfgang schrieb:> Eine Spezifikation ist eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft.
Nicht alle Eigenschaften werden im Datenblatt aufgeführt, ein gewisses
Grundwissen wird beim Leser vorausgesetzt.
Sonst müsste jedes Datenblatt hunderttausende von Seiten enthalten, die
z.B. alle möglichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten wiederholen...
Wo ist z.B. die Seite im AVR-Datenblatt, die den Betrieb in einer
Atmosphäre mit ca. 1 bar und ca. 78% Stickstoff, 20% Sauerstoff usw.
erlaubt?
Nicht vorhanden? Ist das also verboten?
Wolfgang schrieb:> um Pulsenergie und nicht um Dauerstrom
Erzähl das mal den Spezialisten hier, die die Limits aus den DC-Ratings
unbedingt und ausnahmslos auch für AC/Pulsbelastung einhalten wollen,
Stichwort: Gate-Vorwiderstand....
Wolfgang schrieb:> Eine Spezifikation ist eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft.
Schon klar.
> Mit deinen Erfahrungen hat das nichts zu tun ;-)
Ja doch, im Grunde schon. Denn nur, weil etwas nicht spezifiziert ist,
heißt es ja noch lange nicht, dass es nicht existiert.
Dass das Bauteil existiert, ist aber sogar im Datenblatt spezifiziert.
Und wenn es existiert und eine bestimmte Funktion erfüllt (ESD 2kV) ,
dann kann ich aus meiner Erfahrung auch extrapolieren, dass dieses
Bauteil mit einer bestimmten Spec (ESD 2kV) sich für eine ähnliche
Funktion ähnlich verhalten muss wie ein ähnliches diskretes Bauteil
(ESD 2kV). Es ist ja das selbe "Silizium", mit dem da gekocht wird.
Εrnst B. schrieb:> Sonst müsste jedes Datenblatt hunderttausende von Seiten enthalten, die> z.B. alle möglichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten wiederholen...
In manchen Errata findet man dann Einschränkungen, wenn die "allgemein
für diese Bausteine definierten" Standards nicht eingehalten werden
können. Es steht aber eben in keinem Datenblatt, was denn dieser
Baustein nun normalerweise aushält, sondern da muss das allgemeine
Quality Handbook der Firma herhalten:
https://www.microchip.com/content/dam/mchp/documents/quality---reliability/00000169J.pdf
Hi,
danke für die Antworten.
Der Input ist mit einem externen Gerät verbunden, welches Triggersignale
zu µC sendet. Der Trigger ist active low. Also liegen die 5V an wenn
kein Trigger gesendet wird.
Ich kann nicht immer sicherstellen, dass das externe Gerät aus ist
sobald das µC Board ausgeschaltet ist.
Werde vermutlich Optokoppler einsetzen die zusammen mit dem µC Board
versorgt werden und damit den Input "trennen" sobald das µC Board nicht
mehr versorgt wird.
Sperber schrieb:> Der Input ist mit einem externen Gerät verbunden, welches Triggersignale> zu µC sendet. Der Trigger ist active low. Also liegen die 5V an wenn> kein Trigger gesendet wird.> Ich kann nicht immer sicherstellen, dass das externe Gerät aus ist> sobald das µC Board ausgeschaltet ist.
Man verbindet halt einfach NIE irgendwelche GPIO Pins direkt mit der
Außenwelt. Da gehört bei Eingängen immer eine Eingangsschaltung hin. Wie
auch immer die konkret aussieht. Und dort werden solche Dinge dann
abgefrühstückt.
Meistens muss man ja auch höhere Spannungen tolerieren. Zumindest im
Fehlerfall. Man kann für externe Signale nicht einfach annehmen dass das
alles schon passen wird. Dazu kommt natürlich noch Schutzbeschaltung wie
TVS o.ä.
Einfach rausführen und beten ist pfusch.
