Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Atmel AVR CPU clock bei nice driver Spannung


von Mark (Gast)


Lesenswert?

Ich habe eine Frage bezüglich der Untergrenze der Spannung und des CPU 
clocks.
Beim Tiny 13 ist angegeben:
0–10MHz@2.7–5.5V

Ich habe eine Batterieanwendung und habe als absolute 
Batterieuntergrenze 2.5V, danach gehe ich in poweroff.
Meine Tests zeigen das der Tiny auch bei 2.5V noch "einwandfrei" mit 
internem Oszillator 9.6MHz funktioniert.

Nun habe ich hier vieles widersprüchliches gelesen.


Kann ich irgendwie sicherstellen ob alles funktioniert? Verschiedene 
Tinys testen?
Welche Auswirkungen haben Hitze oder Kälte?

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Mark schrieb:
> Atmel AVR CPU clock bei nice driver Spannung
Vllt. solltest du einen verständlichen Betreff wählen

Mark schrieb:
> Meine Tests zeigen das der Tiny auch bei 2.5V noch "einwandfrei" mit
> internem Oszillator 9.6MHz funktioniert.
Ich würde das Risiko nicht eingehen den µC außerhalb der "Safe Operating 
Area" zu betreiben. Eine Alternative wäre der ATtiny13V wenn du mit 4MHz 
auskommst. Das wäre auch Stromsparender. Der ATtiny13V läuft hinunter 
bis 1.8V mit 4MHz (http://www.atmel.com/images/doc2535.pdf Figure 18-1)

von Mark (Gast)


Lesenswert?

Sorry für den Betreff, da hatte ich wohl englische Rechtschreibprüfung 
an...


Bei 4.8MHz läuft der 13A ja auch.
Was kann denn passieren? Läuft der Controller dann langsamer oder spielt 
er verrückt?
Ist Temperatur ein Faktor? gibts da allgemeine Tendenzen?

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Mark schrieb:
> Bei 4.8MHz läuft der 13A ja auch.
In meinem Datenblatt ist der nur der 13 und 13V drin.

> Was kann denn passieren? Läuft der Controller dann langsamer oder spielt
> er verrückt?
Ich würde auf verrückt tippen. Man kennt das aus dem PC-Overclocking. 
Wenn die CPU-Spannung zu niedrig für den Takt ist läuft das System nicht 
mehr Stabil.

Praktische Erfahrungen habe ich keine, da ich Bauteile für gewöhnlich 
nicht außerhalb ihrer Spezifikationen betreibe.

von me (Gast)


Lesenswert?

Datenblatt Kapitel 18

Was du planst ist out of Spec. Du kannst den IC nicht besser 
Charakterisieren als der Hersteller...

Wenn du darauf vertraust, dass deine Testabdeckung ausreicht, sei 
zufrieden.
Wenn nicht, nimm den ATtiny13V mit und <8,6MHz (z.B. intern 4.8MHz).

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Mark schrieb:
> Beim Tiny 13 ist angegeben:
> 0–10MHz@2.7–5.5V
> [...]
> Meine Tests zeigen das der Tiny auch bei 2.5V noch "einwandfrei" mit
> internem Oszillator 9.6MHz funktioniert.

Es kann funktionieren, es wird dir aber niemand garantieren, dass es bei 
jedem Exemplar über den gesamten Temperaturbereich so ist.

von Mark (Gast)


Lesenswert?

Ich kann in Kapitel 18 gar nichts zu dem internen Oscillator und 
Spannung finden...?

von Mark (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dieses Diagramm sieht gut aus, oder?

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Mark schrieb:
> Ich kann in Kapitel 18 gar nichts zu dem internen Oscillator und
> Spannung finden...?
19.8 Internal Oscillator Speed (Ok, 19.12 in BD des Tiny13A)
Der interne Oszillator sollte deinen Versuch mitmachen, beim Rest des 
µCs ist es wie bereits mehrfach erwähnt out of Spec.

BTW: Brauchst du die 9.6MHz oder kommst du auch mit 4.8 zurecht?

: Bearbeitet durch User
von Mark (Gast)


Lesenswert?

Ich komme auch zurecht, ist mehr die Neugier die mich dazu veranlasst es 
zu testen.
Ich habe nichts zeitkritisches daher sind die Abweichungen der Takte 
unerheblich für mich, allerdings wäre ein "verücktspielen" schlecht

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Mark schrieb:
>nichts zeitkritisches
   \
════> 4.8MHz Intosc
   /

: Bearbeitet durch User
von Mark (Gast)


Lesenswert?

So at noch einer nen Hinweis?

von Lisa (Gast)


Lesenswert?

Du hast drei Möglichkeiten:
- Damit Leben dass es passieren kann, dass der Tiny verrücktspielt
- Mit dem 4.8MHz internen Oszi arbeiten
- Einen Kontroller suchen, bei dem 9.6MHz bei 2.5V innerhalb der Specs 
sind.

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Datenblatt Seite 117:
Speed Grades
Da sieht man: bei 2,7 V sind 10 MHz erlaubt, spinnt man den Graph weiter 
(bei 0,2 V is das noch drinnen ^^) darf man bei 2,5 noch ~8,9 MHz 
fahren.
Man kann also sagen: Wenns ein Bastelprojekt ist wo ein Absturz alle 2 
Wochen kein Prob ist (was red ich, das machen kommerzielle auch ^^) 
sollte das hingehen.
Um eine Vorstellung zu kriegen wie weit du aus dem erlaubten raus bist 
würde ich mal bei 2,5 V overclocken bis der AVR zu spinnen anfängt, also 
schauen wieviel Luft noch ist....

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Der TO hat den Tiny13A. Bei dem sieht die max. Frequenz so aus. Ich 
komme rechnerisch auf Fmax = 5.9259MHz*(VDD–1.8)+4MHz = 8.148MHz. Er 
läuft damit 15.3% schneller als in den Spcs.

Max D. schrieb:
> Um eine Vorstellung zu kriegen wie weit du aus dem erlaubten raus bist
> würde ich mal bei 2,5 V overclocken bis der AVR zu spinnen anfängt, also
> schauen wieviel Luft noch ist....
Zusätzlich könntest du auch Testen wie weit du mit der Spannung @9.6MHz 
runtergehen kannst bit der Tiny anfängt zu spinnen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Hersteller lassen sich bei den garantierten Werten immer noch etwas 
Luft. Auch ist zu bedenken, daß diese Werte i.d.R. über den vollen 
Temperaturbereich gelten.

Im Hobbybereich spricht kaum etwas dagegen, einen µC auch mal 10-20% 
außerhalb der Specs zu betreiben. Also z.B. bei 11.059MHz statt 10MHz. 
Wenn natürlich Menschenleben dranhängen, dann sollte man sich solche 
Scherze verkneifen.

Wenn man selber eine Kleinserie auflegt, muß man halt vorher mal 
kalkulieren, was ein Rückläufer kostet und ob das die Einsparung wert 
ist. In Richtung des Herstellers kann man jedenfalls keine Ansprüche 
mehr stellen, wenn man das Bauteil außerhalb der Spezifikation betreibt. 
Wobei sich hier die Frage stellt, welche Chancen man überhaupt hätte. 
Auch dann wenn man in der Spec bleibt.


XL

von Mark (Gast)


Lesenswert?

Danke für die Tipps. Sehr smart mit dem berechnen der maximalen Frequenz 
über die Steigung..

Ist eher heiß oder kalt schlecht für die stabile Funktion bei niedriger 
Spannung?

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Ausgehend von der Tatsache, dass ein Halbleiter sich als Heißleiter 
verhält würde ich mal sagen, dass Wärme (in Maßen) hilft. In der Praxis 
wird es aber auch gegenläufige Effekte (Leckströme und so) geben die 
stören und man wird im Bereich der Zimmertemperatur vmtl. am besten 
fahren. Wie das in deinem Fall aussieht kannst du ja experimentell 
ermitteln, wein du sowohl bei tiefen (Kühltruhe) als auch hohen (Fön) 
Temperaturen noch 10-20% Reserve (erstmal egal ob Takt oder Spannung) 
hast, dann wird dein Teil auch in den Bereichen dazwischen nicht 
verrückt spielen...

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.