Hallo Atmegafreunde... ich habe für eine LowPower Anwendung den Atmega48p in die nähere Wahl genommen. Laut Datenblatt liegt der Stromverbrauch bei 0,85µA im PowerSave Mode. Pro I/O Pin wird jetzt allerdings noch ein Leakage Current von 1µA angegeben. Beim MSP430 beträgt der Leckstrom/Pin gerade mal 50nA. Hab ich da vielleicht etwas falsch verstanden? Zumal beim Stromverbrauch im PowerSave Mode folgendes angegeben ist: "The current consumption values include input leakage current." Irgendwie finde ich das Ganze leicht widersprüchlich. Kann mir irgendjemand mehr zu dem Thema sagen, bzw weiterhelfen?
Solche Angaben sind extreme Obergrenzen unter extremen Bedingungen. Realastische Werte liegen um Grössenordnung darunter.
Da sollte man sich etwas genauer drum kuemmern. Wird die Strommessung am GND gegen das Supply vorgenommen und hat daher alle Eingangsstroeme dabei, oder ist die Strommessung in der VCC und hat dann alle Ausgangsstroeme dabei ?Dann sollte man auch noch schauen, ueber welchen Temperaturbereich die Werte angegeben werden. Ein Leckstrom nimmt mit der Temperatur stark zu, sehr stark. Am besten selbst mal messen.
Die AVR pins werden nur indivuell getestet, dass sie 1µA abkönnen. Der wahre Leakage liegt viel weiter drunter und ist in den Sleep modi schon eingerechnet.
D.h. der Leckstrom aller(!) Pins ist in den Low Power Modis mit enthalten? Abkönnen, sprich belastbar sind die Portpins ja laut Datenblatt mit 40mA. Oder was meinst du mit "1µA abkönnen"?
Du musst unterscheiden zwischen dem Leckstrom, den der IC über Vcc aufnimmt und dem Leckstrom, den ein einzelner Eingang ableitet, wenn man an ihn Spannung anlegt. Logischerweise kann letzterer nicht im Vcc-seitigen Leckstrom enthalten sein, da er ja aus einer anderen Quelle kommt. Ansonsten: Leckströme sind sehr stark temperaturabhängig, du musst also genau gucken, für welche Temperaturen sie tatsächlich angegeben sind. Maximalwerte werden daher üblicherweise für den ganzen Temperaturbereich garantiert, während typische Werte oft nur bei Raumtemperatur angegeben sind.
Hallo Jörg, trotzem finde ich die Angabe im Datenblatt vom Atmega88p sehr verwirrend. Es wird behauptet der Input Leakage Current (per Pin, bei 5,5V) sei max. 1uA. (MSP430 max 50nA (!)) Das würde ja bedeuten, man hätte beim Atmega88P mit 23 I/O's im worst case mit einem Strom von 23uA zu rechnen. (Vgl. MSP430 23*50nA -> 1,15uA) Oder verstehe ich das etwa flasch. Des weiteren behauptet Atmel im Datenblatt bei der Stromaufnahme des im Power-Down Mode mit max. 2uA auszukommen. ("The current consumption values include input leakage current.") Bei der Angabe kann aber (vorausgesetzt meine obige Interpretation stimmt) der Input Leakage Current nicht berücksichtigt sein. (23uA) Welchen Leakage Current meint dann Atmel wenn Sie sagen ("The current consumption values include input leakage current.") Also ich finde das Ganze sehr widersprüchlich und außerdem 23uA sehr hoch. (Da braucht Atmel nicht gegen TI antreten - bei Low Power Anwendungen) Hoffe irgendjemand kann Licht ins Dunkel bringen ;-) Danke schonmal vorab.
Ich denke current consupmtion bedeutet Strom in den Vcc pin hinein. Ein input leakage current fliesst durch einen Pin hinein, falls der eine genuegend hohe Spannung aussen anliegen hat. Der Prozessor ist ein Sache. Dann braucht man noch ein supply. Mit einem 7805 muss man nicht kommen, der laesst 5mA runter. Ein 1 MOhm Spannungsteiler laesst auch ein paar ua runter.
Klaus B. wrote: > trotzem finde ich die Angabe im Datenblatt vom Atmega88p sehr > verwirrend. Das hängt wohl teilweise damit zusammen, dass du zwischen garantierten Werten (einklagbar für den Kunden) und tatsächlichen Werten unter- scheiden musst. > Es wird behauptet der Input Leakage Current (per Pin, bei 5,5V) sei max. > 1uA. (MSP430 max 50nA (!)) Beim MSP430 bei 5,5 V? :-) > Das würde ja bedeuten, man hätte beim Atmega88P mit 23 I/O's im worst > case mit einem Strom von 23uA zu rechnen. Nein, denn dem widerspricht die Aussage für das gesamte Device (und auch dort gibt es einen garantierten Maximalwert). Es werden halt nur 1 µA für die Pins garantiert, allerdings wird dir auch garantiert, dass es im Powerdown-Fall nicht mehr als 2 µA insgesamt sind, die in den Vcc-Pin hineinfließen. Ob von diesen 2 µA nun 1 µA zu einem Pin wieder rausfließt, zu den anderen Pins dafür rein gar nichts, darüber will sich das Datenblatt nicht auslassen. (Außerdem könnte noch Strom in einen Eingang hinein zusätzlich fließen, denn der würde nicht unter “power supply current” zählen). > Also ich finde das Ganze sehr widersprüchlich und außerdem 23uA sehr > hoch. Sie sagen dir ja auch, dass es typisch bei 25 °C eher 180 nA sind. Die hohen Ströme entstehen ja nur bei hohen Spannungen und hohen Temperaturen. Wenn du dir das entsprechende Diagramm anguckst, dann wird es ja schon mal nur noch halb so viel (1 µA statt 2 µA), wenn du die Betriebsspannung auf die 3,6 V reduzierst, die für den MSP430, mit dem du vergleichst, das obere Ende markieren.
> (Außerdem könnte noch Strom in einen Eingang hinein zusätzlich > fließen, denn der würde nicht unter “power supply current” zählen). Genau das ist der Punkt. 2uA über VCC (garantiert durch Atmel) Und zusätzlich 1uA in einen (worst case: jeden) Eingang hinen. Ergibt: 2uA "power supply current" + 23uA Input Leakage = 25uA fuer das Ganze System. (ok, bei VCC = 5V) Und beim MSP430 verursacht jeder Port eben nur 50nA Input Leakage, was bei 23 Ports eben nur 1,15uA sind. (VCC = 3,6V) Um jetzt eine objektiven Vergleich anzustellen, bräuchte ich also die Werte des Atmels für 23uA und die gibt Atmel leider nicht an :-( Hintergrund meiner Ganzen Fragerei ist die Suche nach einem Alternativen Controller zum MSP430 für ein Low Power System im Rahmen meiner DA. - und das macht mich wahnsinnig! Ist wie Äpfel mit Birnen vergleichen.
Klaus B. wrote: > 2uA über VCC (garantiert durch Atmel) > Und zusätzlich 1uA in einen (worst case: jeden) Eingang hinen. Wenn du alle Pins als Eingänge hast und alle auf Vcc legst. Da aber Atmels Garantie umfasst, dass der input leakage current mit abgedeckt ist, wenn du alle Eingänge auf low legst (dann würde Strom aus dem Eingang rausfließen und folglich mit als power supply current auftauchen), kannst du davon ausgehen, dass die Situation mit allen Eingängen high nicht anders sein wird. Im Prinzip ist sogar die Frage, ob nicht die Aussage “includes input leakage current” nicht ohnehin für beide mögliche Eingangs- polaritäten gemeint ist und dann auch den Strom mit summiert. Vermutlich stammen die 1 µA pro Eingang aus einer uralten Spec, mit der der Chip mal gebaut worden ist, und enden in der Praxis mit eher sowas wie 10 nA... Das MSP430-Datenblatt ist da ein wenig genauer (sie haben eindeutig dokumentiert, dass die Eingänge entweder an GND oder Vcc liegen müssen), und ich habe mir mal den MSP430F1132 rausgepickt, da er einigermaßen äquivalent zum ATmega48 ist (weniger Pins, weniger RAM, mehr Flash-ROM), der schneidet insgesamt ein klein wenig schlechter ab (im LPM4 werden bei 85 °C 1,9 µA garantiert, aber eben nur bei 3 V, während der ATmega48 2 µA bei 5,5 V garantiert). > Ist wie Äpfel mit Birnen vergleichen. Ja, klar, jeder hat seine eigene Terminologie, seine eigenen Varianten von Schlafkonzepten, und seine eigenen Messmethoden.
Fahr den MC doch einfachmal in den Ruhezustand und lege mit einem Megaohm Widerstand die pins auf High oder auf Low. Jetzt mit einem normalem Messgerät den Spannungsabfall messen, 1mV entstprechen 1nA, schon gute Auflösung :D. Ist vielleicht nicht hochgenau, aber ein Anhaltspunkt wirds sein. Martin
Hätte ich gemacht, hätte ich schon einen vor mir liegen :-)
Übrigens, nachdem ich auch schon mehr als einmal versucht habe, Schlafströme zu messen: kauf dir eine große Flasche Leiterplatten- reiniger. Jegliche Flussmittelreste kosten viel mehr Strom als die paar 100 nA, die diese Controller so im Schlafmodus verbrauchen.
> die paar 100 nA, die diese Controller so im Schlafmodus verbrauchen.
+die 23uA Input Leakage ;-)
Wie verhalten sich eigentlich die Portpins wenn sie als Output/TriState
konfiguriert sind, jedoch extern nicht beschaltet? Stichwort: Leckströme
über interne Schutzdioden.
Dazu, bzw zu der Größenordnung findet man gar nix im Dabenblatt.
Was denn nun, als Ausgang oder Tristate? Tristate geht nur, indem du sie als Eingang konfigurierst. Der Leckstrom der Dioden ist natürlich im angegebenen Wert enthalten (das wird vermutlich der Leckstrom schlechthin sein, die paar Elektronen, die durchs Gateoxid tunneln, kannste sicher vernachlässigen). Ein offener Eingang kostet aber heftig Strom. Durch den hohen Eingangswiderstand fängt er sehr oft Störungen ein, und die lassen die Eingangsstufe dann ständig hin- und herkippen. Die Umladevorgänge der internen Kondensatoren brauchen dann Strom. Daher wird auch empfohlen, bei rein analog genutzten Eingängen die interne digitale Eingangslogik abzuklemmen. Das geht aber erst bei relativ neuen AVRs.
Ich finde diesen Beitrag hier recht interessant, habe aber eins noch nicht ganz begriffen. Meint "Input Leakage Current" den Strom, der in den Portpin fließt, wenn man ihn als Eingang definiert und eine Spannung gleich der Versorgungsspannung der CPU anlegt?
Yep, allerdings rein wie raus, d.h. bei Input=GND fliesst der raus nicht rein. Das ist aber als oberer Grenzwert bei maximaler Temperatur und miserabelstem Exemplar zu verstehen, und nicht als Normalwert.
Das Datenblatt von Reichelt ist Stein alt (2004). Im aktuellen (2009) von atmel.com steht auch 50 nA. Meine Messversuche bei Raumtemperatur lagen unter 2 nA, sofern ich irgend etwas sinnvolles gemessen habe. (Multi mit 10MOhm Ri im 2 Volt Messbereich) Daraus lernt man: Datenblätter möglichst direkt vom Anbieter beziehen. http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc7530.pdf
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