Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RippleSpannung herausfiltern


von Ro B. (robert123)


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Hallo zusammen,
ich habe einen Microcontroller von Nordic Semiconductor (nRF52840). 
Dieser betreibe ich mit einer Knopfzelle CR2450 (3V3).
Sobald der µC dazugeschaltet wird, versaut mir der µC die 
Versorgungsspannung ich habe ich einen unterwünschte Ripple-Spannung auf 
der VDD-Leitung. Es liegt sicher am µC. Anbei ein Bild vom Oszi. Es ist 
ein perjodisches Signal alle 100 ms und Peaks in der Größenordnung von 
10 mV.
Ich habe bereits zwei Kondensatoren gegen Masse. (100 nF und 100 µF, 
jeweils Keramik SMD 0603-Ausführung).
Hat jemand Ideen, welchen Filter ich zusätzlich noch einbauen muss, 
damit die Spannungs-Peaks raus sind?
LC-Filter, PI-Filter? Oder ganz anderst machen?
Ich kenne mich damit zu wenig aus und würde mich über eure Tipps und 
v.a. über Dimensionierungsvorschläge freuen!
Ddanke im Voraus und LG

von H. H. (hhinz)


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Wieviel Strom zieht der µC in den Spitzen?

von Rainer W. (rawi)


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Ro B. schrieb:
> Sobald der µC dazugeschaltet wird, versaut mir der µC die
> Versorgungsspannung ich habe ich einen unterwünschte Ripple-Spannung auf
> der VDD-Leitung.

Ja und?
Wen stören die 10mV.
Liegt das womöglich an deiner Messanordnung (Masseverdrahtung)?
Was passiert dort alle 100ms?

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (Gast)


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Rainer W. schrieb:
> Ja und?
> Wen stören die 10mV?

Das wäre auch meine Frage.

von Ro B. (robert123)


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H. H. schrieb:
> Wieviel Strom zieht der µC in den Spitzen?

ca. 80 µA max

von H. H. (hhinz)


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Ro B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Wieviel Strom zieht der µC in den Spitzen?
>
> ca. 80 µA max

Nicht glaubwürdig!

von Ro B. (robert123)


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Rainer W. schrieb:
> Ro B. schrieb:
>> Sobald der µC dazugeschaltet wird, versaut mir der µC die
>> Versorgungsspannung ich habe ich einen unterwünschte Ripple-Spannung auf
>> der VDD-Leitung.
>
> Ja und?
> Wen stören die 10mV.
> Liegt das womöglich an deiner Messanordnung (Masseverdrahtung)?
> Was passiert dort alle 100ms?

Ich möchte einen selbst konstruierten Sensor zur Messung von 
Graviatation anschließen. Der Sensor stören die 10 mV 
erstaunlicherweise.... Wenn ich den Grav-Sensor mit einer eigenen 
Knopfzelle betreibe, funktioniert alles prima... Daher die 
Herausforderung: Die Peaks müssen raus!
Galvanische Trennung z.B ADum wegen den ultrakurzen Signale, die der 
Sensor ausgibt, nicht praktikabel.

Die Verdrahtung ist per Prototyp-Platine gelöst.
Alle 50 ms wird im µC ein Timer-Interrupt ausgelöst. Vllt. liegt es 
dran?

: Bearbeitet durch User
von Ro B. (robert123)


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H. H. schrieb:
> Ro B. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> Wieviel Strom zieht der µC in den Spitzen?
>>
>> ca. 80 µA max
>
> Nicht glaubwürdig!

Warum? eben gemessen!

von H. H. (hhinz)


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Ro B. schrieb:
> Ich möchte einen selbst konstruierten Sensor zur Messung von
> Graviatation anschließen. Der Sensor stören die 10 mV
> erstaunlicherweise....

Klingt nach Fehlkonstruktion.

von H. H. (hhinz)


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Ro B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Ro B. schrieb:
>>> H. H. schrieb:
>>>> Wieviel Strom zieht der µC in den Spitzen?
>>>
>>> ca. 80 µA max
>>
>> Nicht glaubwürdig!
>
> Warum? eben gemessen!

Mist gemessen.

von Wolf17 (wolf17)


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Mehr µF nehmen. Sollte er 10mA Peak für 1ms ziehen, wären rechnerisch 
10000µF für 1mV Einbruch nötig, falls sein ESR klein genug ist.

von Ro B. (robert123)


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H. H. schrieb:
> Ro B. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> Ro B. schrieb:
>>>> H. H. schrieb:
>>>>> Wieviel Strom zieht der µC in den Spitzen?
>>>>
>>>> ca. 80 µA max
>>>
>>> Nicht glaubwürdig!
>>
>> Warum? eben gemessen!
>
> Mist gemessen.

Was wäre denn ein glaubwürdiger Wert?

von Thomas (kosmos)


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https://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_applicationnote_avr042.pdf

schau dir mal Seite 4 und 5 an, sollte man beim Gegenüberstellen der 
beiden Bilder sehen, wie man die Versorgungsleitung vom µC entkoppelt. 
Dazu gibt noch eine Erklärung im Text.

von Motopick (motopick)


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Nimm einfach eine zweite Zelle!

von Ro B. (robert123)


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Motopick schrieb:
> Nimm einfach eine zweite Zelle!

Habe ich mir auch überlegt. Dann funktioniert alles super. Ist trotzdem 
gepfuscht

von Motopick (motopick)


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Ro B. schrieb:

> ... Ist trotzdem
> gepfuscht

Einsicht ist der erste Schritt zur Besserung. :)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ro B. schrieb:
> Ich habe bereits zwei Kondensatoren gegen Masse. (100 nF und 100 µF,
> jeweils Keramik SMD 0603-Ausführung).
Wo?

von Ro B. (robert123)


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Lothar M. schrieb:
> Ro B. schrieb:
>> Ich habe bereits zwei Kondensatoren gegen Masse. (100 nF und 100 µF,
>> jeweils Keramik SMD 0603-Ausführung).
> Wo?

Leider zu weit vom µC weg... Das habe ich schlicht nicht richtig 
gemacht. Die Serien-Induktivität will ich auch mit ins Spiel bringen mit 
einem möglichst geringen Impedanz wegen dem Spannungsabfall.
Ich habe mir vorgenommen die "Anleitung" von Microchip (Link s. oben) 
genau zu befolgen und eine verbesserte Prototyp-Platine zu erstellen in 
der Hoffnung, dass das Problem dann behoben ist.

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