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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mega8 - ADC ohne Spannung


Autor: Udo (Gast)
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Moin,

gegeben ist ein Mega8 zum Messen von 2 Spannungen.
Der Mega8 wird immer nur bei Bedarf mit Spannung versorgt, also 
eingeschaltet. Die zu messenden Spannungen liegen jedoch ständig an 
(<5V).

Sind deswegen irgendwelche Probleme zu erwarten? Z.B. Beschädigung der 
ADC-Eingänge?

Danke, Udo

Autor: John Small (linux_80)
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Mahlzeit,

wird nur Vcc (AVcc) getrennt, oder auch GND ?
Ansonsten evtl. mal den Innenwiderstand messen.

Autor: Udo (Gast)
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Moin,

nur VCC und damit auch AVCC; ARef liegt über 100nF an Masse.


Udo

Autor: yalu (Gast)
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Wenn die Versorgungsspannung des µC ausgeschaltet ist, kann ein Strom
von den Analogeingängen über die internen Schutzdioden des Controllers
in die VCC-Leitung fließen. Wohin er von dort weiterfließt, hängt
davon ab, wie die Stromversorgung aufgebaut ist und wie die
Versorgungsspannung ein- und ausgeschaltet wird. In den meisten Fällen
wird es aber so sein, dass der Controller nun aus dem Messsignal mit
Strom versorgt wird, was folgende Kosequenzen hat:

- Das Messsignal wird belastet, der Analogeingang ist nicht mehr
  hochohmig.
- Ist die Messspannung ausreichend hoch, wird der Controller loslaufen
  und sein Programm abarbeiten, aber eben immer nur so lange, wie die
  Spannung hoch genug ist.
- Sinkt die Messspannung langsam unter die Mindenstversorgungsspannung
  des Controllers, wird dieser u.U. unvorhersehbare Dinge tun, wenn
  die Brown-out-Detektion nicht aktiviert ist. Mit BOD sollte er in
  den Resetzustand wechseln und damit kein weiteres Unheil anrichten.

Zusätzlich wird die "neue" Versorgungsspannung natürlich auch am
Ausgang des Spannungsreglers anliegen (sofern ein solcher existiert).
Wie dieser damit umgeht, hängt vom Typ ab. Auch andere Komponenten der
abgeschalteten Schaltung beginnen evtl. wieder aufzuleben.

Kurz und breit: Schön ist es nicht, wenn eine Schaltung bei
ausgeschalteter Versorgungsspannung undefiniert über Signalleitungen
versorgt wird. Man kann die negativen Effekte etwas dämpfen, indem man
bei niederohmigen Eingangssignalen Widerstände die Signalleitungen
einfügt, die den Stromfluss begrenzen, und die BOD des Controllers
aktiviert. Viel besser wäre es aber, wenn du die Komponenten, die die
zu messende Spannung erzeugen, zusammen mit dem Controller ausschalten
könntest.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

prinzipiell ist es immer eine schlechte Idee, die Betriebsspannung eines 
IC abzuschalten, wenn an irgendwelchen Pins von außen Spannung anliegen 
kann. Irgendwelche Schutzdioden oder parasitäre Strukturen, die dann 
leitend werden (können), gibt es eigentlich immer.

Ob es im konkreten Fall stört, hängt vermutlich davon ab, wie hoch die 
Spannung werden kann und wie hoch der mögliche Strom in den AVR.
Die zu messende Spannung kann auch merklich mehr belastet werden, weil 
der Eingang nicht mehr unbedingt hochohmig bleibt.

Kann auch sein, daß z.B. der AVR nach zuschalten der Betriebsspannung 
nicht zuverlässig startet, weil die Spannung am ADC reicht, um 
irgendwelche Teilschaltungen im AVR ungefragt zu versorgen.

Alles kann, muß nicht...
Der Zustand ist meines Wissens auch von Atmel nicht spezifiziert, 
Grenzwerte bezeihen sich auf die aktuelle Ub, also z.B. +0,5V/-0,5V im 
zulässigen Betriebsspannungsbereich.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Ausserdem verkraften die Schutzdioden vom AVR (gemäss Datenblatt) max. 
1mA, wie lange sich der darüber versorgen kann ist fraglich.

Noch einfacher als alles auszuschalten wäre die Verwendung des 
Power-Down-Modes, da ist der benötigte Strom schon recht tief (Je nach 
Typ, bei den neueren AVRs, z.B. ATmega88 unter 1uA) und meistens fast 
vernachlässigbar.

Autor: sechs ueber drei (Gast)
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Was soll das Abschalten der AVR Speisung ? Man kann den AVR in den Sleep 
schicken und spart so viel mehr als je durch die Eingangsdioden 
abfliessen.

Autor: Udo (Gast)
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Moin,

vielen Dank für die Antworten. Ich werde das dann doch ändern. 
Potentielle Probeme sind nicht gut ;-)

Es ging im Übrigen weniger um's 'Stromsparen', sondern vielmehr um 
Minimierung des Aufwandes:

Das Signal (ca. 12V) der ursprünglich geplanten Spannungsversorgung muss 
überwacht werden, da ein Ausgang abhängig davon schaltet.
-> Eingangsbeschaltung gespart
-> ein Kabel weniger

Das Signal wäre schon entstört und stabil; wichtig, weil Einsatz im 
Auto.
-> Schutzschaltung für die Spannungsversorgung gespart.


Udo

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