Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Störsignal auf Spannungsversorgung


von Kris (Gast)


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Hallo zusammen,
ich habe ein mittelschweres Problem bei meiner Master-Arbeit.
Ich bastele hier an einer Automotive-Mikrocontroller-Anwendung, STM32 
basiert.
Bisher hat auch alles sehr schön funktioniert, leider stellen wir jetzt 
beim ersten Praxis-Einsatz fest, dass auf der Spannungsversorgung eine 
Störung im Bereich von ca 50-200 kHz mit Amplituden von bis zu 80mV 
liegt, was mir natürlich die gemessenen Analogwerte aus den 
Toleranzbereichen raushaut, da das auch meine Referenzspannung ist. Wenn 
ich einzelne Pins berühre, fällt die Frequenz in den einstelligen 
kHz-Bereich.
Es handelt sich hierbei um ein "GHI Cerb40 II"-Board (STM32F405RG) auf 
einer eigenen Erweiterungsplatine in Sandwich-Bauweise. Allerdings haben 
wir festgestellt, dass die selben Schwankungen auch bei Stromversorgung 
über USB auftreten, ebenso bei einem anderen Custom-Board, das hier 
verwendet wird (F407ZG).

Hat jemand schon Erfahrungen mit diesem Phänomen und weiß Abhilfe? Wie 
bekomme ich die Spannung am effektivsten stabil?

Bei weiteren Detail-Fragen gebe ich gerne noch Auskunft, leider bin ich 
Maschinenbauer und habe dementsprechend nicht so extrem viel Ahnung von 
E-Technik, deswegen kann ich nicht so richtig beurteilen was hier noch 
relevant ist.

Bin dankbar für jede Hilfe!

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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-Trennung von Analog- und Digitalteil (die Massen kommen nur an einem 
Punkt zusammen, üblicherweise am Masseanschluss des Spannungsreglers
-ausreichende Siebung der Analogversorgung (Minimum LC-Glied)
-ausreichend Enkopplungskondensatoren (nicht die Menge machts, sondern 
sie müssen da sitzen, wo sie hingehören)
-manchmal schwingt schon die Spannungsversorgung selbst, sinnvoll ist 
i.a. sich an die Empfehlungen des Datenblatts zu halten, insbesonders 
welche Kondensatoren wo platziert werden sollen
-nicht zuletzt ist schon mancher einer Fehlmessung aufgesessen, weil der 
Bezugspunkt unglücklich gewählt war

Viel mehr kann man allgemein ohne deine spezielle Schaltung/Layout zu 
kennen nicht sagen.

von Georg (Gast)


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Kris schrieb:
> was mir natürlich die gemessenen Analogwerte aus den
> Toleranzbereichen raushaut, da das auch meine Referenzspannung ist.

Das ist immer eine ganz schlechte Idee. Die Versorgungsspannung ist 
dafür weder genau genug noch stabil genug noch störungsfrei genug. Man 
kann gegen alles Massnahmen einbauen bzw. geeignete Messverfahren 
wählen, aber eine getrennte und saubere Referenz ist wesentlich 
einfacher.

Georg

von Kris (Gast)


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Danke schonmal für die schnelle Antwort, ich habe mal den 
(Eagle-)Schaltplan des Cerb40 angehängt. Beim Design der Zusatzplatine 
hatte ich etwas Hilfe von einem E-Techniker hier im Betrieb, da hängen 
noch einmal 100nF zwischen 5V und GND.

Spannungsversorgung kommt in unserem Fall erstmal noch von einem 
Labornetzteil, das sollte eigentlich vernünftige Spannung liefern, oder? 
Der Aufbau war an einem Motorprüfstand, über Fehlercodes vom 
Motorsteuergerät bezüglich der Plausibilität der Messwerte (bzw deren 
Schwankungen) sind wir überhaupt erst darauf gekommen, dass da irgendwas 
nicht stimmt, beim HiL-Test vorab nur mit Sensoren, 
Prototypensteuergerät und Drosselklappensteuerung lief alles noch 
perfekt.

Das mit dem LC-Glied wäre mal einen Versuch wert. Was genau meinst du 
mit Analogversorgung? Die Spannungsversorgung der angeschlossenen 
Sensoren oder die Referenzspannung, gegen die ich messe?

von (prx) A. K. (prx)


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Um .xxx lesen zu können muss man auf jenem Gerät, mit dem man im Forum 
unterwegs ist, ein entsprechendes Programm haben. Bei xxx=png/pdf ist 
das deutlich wahrscheinlicher als bei xxx=sch.

von Kris (Gast)


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Ja, Recht hast du. Ich habe irgendwie nicht bedacht, dass mittlerweile 
viele Leute das Internet nicht mehr am PC nutzen. Anbei nochmal als pdf.

von Kris (Gast)


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Habe gerade mal einen Blick ins Datenblatt geworfen, wenn ich das 
richtig sehe, kann ich bei der 64-Pin-Version gar keine externe 
Referenzspannung vorgeben :/

von Harald W. (wilhelms)


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Georg schrieb:

> eine getrennte und saubere Referenz ist wesentlich einfacher.

...zumal man eine einfache Referenz wie TL 431 schonfür wenige
Cent bekommt.

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