Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATMega8 alternative zum 100nF für Betriebsspannung


von Philipp N. (phil795)


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Hallo miteinander,

bin im Bereich der MC ganz am Anfang.

Aus Privatem Interesse habe ich vor mir die Programmierung und das 
aufbauen und verstehen von Schaltungen anzueignen.

Ich komme bereits aus der IT, wodurch C für mich ein alter Schuh ist.

Nur die Elektrotechnik macht mir zu schaffen.

Für meine ersten kleinen Tests würde ich gerne der MC via USB-ISP mit 
dem PC verbinden (vorerst auf dem Steckbrett)

Ich habe hier einen ATMega8 vorliegen und stolpere schon über das 
Problem der Stromversorgung.

In mehreren "Tutorials" wird der ATMega mit einem 100nF Kondensator 
zwischen Stromquelle und VCC des MC verbunden.

Da ich leider nur 470 und 100µF Kondensatoren habe, würde ich gerne 
wissen ob ich auch damit eine Stromversorgung herstellen kann?

Alternativ verfüge ich auch über ein Netzteil mit Einstellbarer 
Spannung.

Selbstverständlich verfüge ich auch über ein Messgerät.

Habe mir auch bereits die Berechnung der Kondensatoren angesehen, womit 
ich allerdings nicht all zu viel anfangen konnte.

Vielleicht kann mich ja wer auf den richtigen weg schupsen.

VG
Philipp

von Ernybert (Gast)


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Grüße,

also prinzipiell funktioniert dein Aufbau auch ohne Kondensatoren. Ziel 
der C's ist das Ausgleichen der Spannungsschwankungen. Er filtert 
sozusagen alle Spannungseinbrüche weg. Nimm also deine übergroßen 
Kondensatoren und dann sollte der ganze Aufbau trotzdem funktionieren. 
Die 100nF haben sich so in der µC-Welt eingebürgert. Also keine Angst! 
Kaputt kannst du nichts machen!


Grüße,

Erny

von Mitlesa (Gast)


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Philipp N. schrieb:
> In mehreren "Tutorials" wird der ATMega mit einem 100nF Kondensator
> zwischen Stromquelle und VCC des MC verbunden.

Nein.

Es wird empfohlen an jedem Vcc Pin des Mikrocontrollers ein
Abblock-C nach Masse zu schalten. Das ist ein riesen Unterschied
zu dem was du formulierst.

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


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Philipp N. schrieb:
> In mehreren "Tutorials" wird der ATMega mit einem 100nF Kondensator
> zwischen Stromquelle und VCC des MC verbunden.
Richtig: der muss so nah wie möglich an die Versorgungspins und nennt 
sich "Blockkondensator" oder "Entkopplungskondensator". Und natürlich 
kannst du statt dem 100nF Kerko einen anderen nehmen. Z.B. einen 22nF 
Kerko oder einen 1uF Kerko. Aber eben immer einen Kerko...

Deine 100uF und 470uF sind Elkos und an dieser Stelle nicht geeignet. 
Siehe viele, viele Threads und gestern den 
Beitrag "Parallelschaltung von 10µF Elko und 100nF Kerko obsolet?!"

von Mitlesa (Gast)


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Philipp N. schrieb:
> Da ich leider nur 470 und 100µF Kondensatoren habe, würde ich gerne
> wissen ob ich auch damit eine Stromversorgung herstellen kann?

Mit Kondensatoren kann man prinzipiell keine Stromversorgung herstellen.
Dazu braucht man ein Netzteil oder eine Batterie/Akku.

von Oliver S. (oliverso)


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Na dann, viel Spaß...

Kauf dir bei einem Elektroniversender deiner Wahl eine Tüte 100nf, und 
gut ist. Die Dinger kann man immer gebrauchen, und die Kosten ja nicht 
viel. Mit 450uF oder noch größer bzw. ganz ohne funktioniert das NICHT 
stabil.

Oliver

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


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Ernybert schrieb:
> also prinzipiell funktioniert dein Aufbau auch ohne Kondensatoren.
Prinzipiell könnte er schon funktionieren. Er wird es evtl. sogar tun. 
Aber er ist eine EMV-Dreckschleuder und zudem empfindlich gegen äussere 
Einflüsse.

> Ziel der C's ist das Ausgleichen der Spannungsschwankungen.
Nein. Das Ziel ist die Versorgung des uCs im ns-Bereich. Dann nämlich, 
wenn wieder eine Taktflanke vom Quarz kommt und das ganze Ding hecktisch 
vor sich hinschaltet...

: Bearbeitet durch Moderator
von Andreas B. (bitverdreher)


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Ernybert schrieb:
> also prinzipiell funktioniert dein Aufbau auch ohne Kondensatoren.

Nein!
Es kann funktionieren.

Ernybert schrieb:
> Nimm also deine übergroßen
> Kondensatoren und dann sollte der ganze Aufbau trotzdem funktionieren.

Große Kondensatorren im 100uF Bereich nützen für HF (da i.A. zu hohe 
Induktivitäten) gerade mal gar nichts.


Also: Probiere es aus aber wundere Dich nicht wenn es nicht funktioniert 
oder Du merkwürdige Effekte hast.
100nF hat jeder Bastler in 100Stck Größenordnungen in seiner Kiste.

Gruß
Andreas

von Mein grosses V. (vorbild)


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Ernybert schrieb:
> Grüße,
>
> also prinzipiell funktioniert dein Aufbau auch ohne Kondensatoren. Ziel
> der C's ist das Ausgleichen der Spannungsschwankungen. Er filtert
> sozusagen alle Spannungseinbrüche weg. Nimm also deine übergroßen
> Kondensatoren und dann sollte der ganze Aufbau trotzdem funktionieren.
> Die 100nF haben sich so in der µC-Welt eingebürgert. Also keine Angst!
> Kaputt kannst du nichts machen!
>
> Grüße,
>
> Erny

Was ist denn das für ein Schwachsinn? Du hast nicht die geringste 
Ahnung, wovon hier die Rede ist.

Philipp N. schrieb:
> Vielleicht kann mich ja wer auf den richtigen weg schupsen.

Kapitel 1

http://www.atmel.com/images/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_applicationnote_avr042.pdf

von Stefan B. (blueberlin)


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Ich würde dir empfehlen, probiere es doch einfach aus.

Ich habe schon soviele Schaltungen gebaut wo garkeine Kondensatoren 
verbaut waren und wenn man nach diesen Forum hier geht hätte dadurch das 
ganze Universum zusammen brechen müssen. ,=) Ist es aber nicht, stecke 
irgendwas rein was du hast, ist besser als nichts und ich würde wetten 
es funktioniert trotzdem.

von Philipp N. (phil795)


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Danke für die Blitzschnellen Antworten :-)

Ein Elektrohändler ist in meiner direkten Umgebung leider nicht zu 
finden, ebay Bestellung ist aber raus ;)

Um noch mal das Thema Netzteil aufzugreifen.
Sorgt dieses nicht auch dafür das "keine" Spannungsschwankungen 
vorkommen?

Ansonsten werde ich es bis zum eintreffen des Kerko wohl ohne versuchen.

von uwe (Gast)


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Dann können halt komische Dinge passieren (unter anderem kann es auch 
einfach funktionieren). Hier im Forum gibt es für Abblockkondensatoren 
einen eigees Kapitel. Anfänger lassen diese einfach weg oder wählen die 
Falschen Werte und wundern sich das seltsamme Dinge passieren (Diese 
müssen nicht sofort auftreten sondern können von der Lage der 
Zuleitungen des Netzteils abhängen oder vom aktuellem Maschinenbefehl 
oder deren Reihenfolge oder eingeschaltete Perepherie wie Timer/Counter 
usw.)
https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator
Beitrag "ATTiny13 komisches Verhalten."

von Mein grosses V. (vorbild)


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Philipp N. schrieb:
> Sorgt dieses nicht auch dafür das "keine" Spannungsschwankungen
> vorkommen?

Guck dir die AN, die ich verlinkt habe. Es geht dabei um andere 
"Spannungsschwankungen".

von Philipp N. (phil795)


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Grade zu lesen Angefangen ;-)

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


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Philipp N. schrieb:
> Sorgt dieses nicht auch dafür das "keine" Spannungsschwankungen
> vorkommen?
Ich zitierem mich da einfach mal...
Lothar M. schrieb:
> Nein. Das Ziel ist die Versorgung des uCs im ns-Bereich. Dann nämlich,
> wenn wieder eine Taktflanke vom Quarz kommt und das ganze Ding hecktisch
> vor sich hinschaltet...
Das kann dein Netzteil nicht bieten, denn es ist HF-technisch ewig 
weit weg. Der Blockkondensator muss dirket an die Versorgungspins. Nicht 
umsonst sind die in heutigen IC-Designs so hübsch nebeneinander.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Stefan B. schrieb:
> Ist es aber nicht, stecke
> irgendwas rein was du hast, ist besser als nichts und ich würde wetten
> es funktioniert trotzdem.

Wenn Du Dich dann um die vermeintliche SW Probleme dieses Aufbau 
kümmerst, ja dann viel Spaß.

Es bricht kein Universum zusammen, aber Zuverlässigkeit sieht anders 
aus.


Gruß
Andreas

von Wolfgang A. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> ... eine EMV-Dreckschleuder ...

Was emfindest du eigentlich an elektromagnetischer Verträglichkeit als 
dreckig? Jeder andere ist froh darüber.

von uwe (Gast)


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>>Sorgt dieses nicht auch dafür das "keine" Spannungsschwankungen
>>vorkommen?
Nein denn die Spannungsschwankungen kommen durch die winzigen 
Transistoren die im µC gleichzeitig umschalten(eventuell Hundertausende) 
und jeder will seine Gatekapazität in Nanosekunden umladen. Das bedeutet 
das da durchaus mal 3A in ein paar Nanosekunden gebraucht werden. 
Induktivitäten lassen jedoch Stromänderungen nur langsam zu. Die 
Induktivität der Zuleitung verhindert nun den Stromanstieg und die 
Spannung bricht am Prozesorpin ein(jedoch nicht am Netzteil, welches 
davon nichts mitbekommt!). Ein größerer Elko hat eine zu große 
Eigeninduktivität durch seine internen Wicklungen und Anschlußdrähte. 
Auch die Leitungen auf der Platine vom VCC Pin des µC zu Kondesator und 
die Leitung vom GND Pin des µC zu kondensator sollten so kurz wie 
möglich sein(im mm Bereich;am besten die 100nF 0603 SMD direkt zwischen 
die Pins löten wenn man mit Lochraster rummpfriemelt).

>>Ansonsten werde ich es bis zum eintreffen des Kerko wohl ohne versuchen.
Wenns nicht fuktioniert nicht wundern! Wenns Funktioniert nicht wundern! 
Wenns mal Funktioniert und mal nicht? Genau nicht wundern. Wnns nach 
änderung der Programms nicht mehr funktioniert nicht wudern. Man weiß 
halt nie ob man nen Programmierfehler hat oder einfach was andres.

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


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Wolfgang A. schrieb:
> Was emfindest du eigentlich an elektromagnetischer Verträglichkeit als
> dreckig?
"EMV-Dreck" bedeutet umgangssprachlich "elektromagnetische Störungen".
Klar könnte man auch "überhöhte Störstrahlung" sagen, das ist aber 
irgendwie zu sehr "weichgespült"...

uwe schrieb:
> Wenns mal Funktioniert und mal nicht?
Und ganz lustig wirds dann, wenn es nach einer Softwareänderung nicht 
mehr ("zuverlässig") funktioniert, weil durch die Softwareänderung z.B. 
noch ein zusätzlicher Timer seine Arbeit beginnen muss und dadurch 
nochmal 100 Transistoren schalten. Da kommt man dann kaum dahinter: 
"Wenn ich die Zeile reinmache gehts nicht mehr. Ohne schon... Seltsam!"

: Bearbeitet durch Moderator
von Cyblord -. (cyblord)


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Lothar M. schrieb:
> Wolfgang A. schrieb:
>> Was emfindest du eigentlich an elektromagnetischer Verträglichkeit als
>> dreckig?
> "EMV-Dreck" bedeutet umgangssprachlich "elektromagnetische Störungen".
> Klar könnte man auch "überhöhte Störstrahlung" sagen, das ist aber
> irgendwie zu sehr "weichgespült"...

"EM-Dreck" würde auch einfach gehen. Nur "EMV-Dreck" ist nicht besonders 
sinnvoll.

von dangerous (Gast)


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uwe schrieb:
> und jeder will seine Gatekapazität in Nanosekunden umladen. Das bedeutet
> das da durchaus mal 3A in ein paar Nanosekunden gebraucht werden.

Vielleicht sollte man da doch keine Kondensatoren einbauen damit sich 
der AVR, wenn er sich seine 3A gönnen will, nicht selbst zerstören kann.

von Wolfgang A. (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> "EMV-Dreck" bedeutet umgangssprachlich "elektromagnetische Störungen".

Praktisch ist so ein Missbrauch von vorbelegten Begriffen/Akronymen dann 
doch eher unpraktisch und zeigt, wie weit sich im Kopf des Benutzers das 
Akronym verselbständigt und von der Bedeutung entfernt hat.

von Wolfgang A. (Gast)


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Philipp N. schrieb:
> Grade zu lesen Angefangen ;-)

Dann kannst du gleich mit weiteren grundlegenden Erwägungen zum 
Hardwaredesign weiter machen ;-)

In der Application Note AVR042: AVR Hardware Design Considerations - AVR 
8 - bit Microcontrollers geht Atmel auf einige Themen ein (S.3 
Stromversorgung).
http://www.atmel.com/images/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_applicationnote_avr042.pdf

von Sascha (Gast)


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dangerous schrieb:
> uwe schrieb:
>> und jeder will seine Gatekapazität in Nanosekunden umladen. Das bedeutet
>> das da durchaus mal 3A in ein paar Nanosekunden gebraucht werden.
>
> Vielleicht sollte man da doch keine Kondensatoren einbauen damit sich
> der AVR, wenn er sich seine 3A gönnen will, nicht selbst zerstören kann.

Synchrones Schaltwerk. Zwar bestimmt keine 3A, aber doch deutlich mehr 
als
1. Stromverbrauchsangabe von Atmel ist (ist nämlich Mittelwert)
2. Sone Wandwarze fürs Steckbrett liefern kann.

Elkos haben bei mir in der Beziehung allerdings auch noch nie versagt, 
das wirkt mir doch eher wie ein Glaubenskrieg hier.
"Mach das so wie wir sagen, sonst behaupten wir einfach du hast das 
Problem nicht verstanden  bist doof  bist lernresistent".

von Cyblord -. (cyblord)


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Sascha schrieb:
> Elkos haben bei mir in der Beziehung allerdings auch noch nie versagt,
> das wirkt mir doch eher wie ein Glaubenskrieg hier.
> "Mach das so wie wir sagen, sonst behaupten wir einfach du hast das
> Problem nicht verstanden  bist doof  bist lernresistent".

Da stimme ich zu. Es ist deutlich wahrscheinlicher dass ein AVR-Aufbau 
ohne Kapazitäten läuft als hier dargestellt wird. Und ein 100µF Elko tut 
es natürlich besser als nichts. Die meisten Probleme sind auch nicht 
darauf zurückzuführen. Schon gar nicht bei Anfängern. Wahrscheinlich 
nicht mal ein einziges. Die machen meist viel größeren Unsinn bei der 
Stromversorgung selbst, also ein falsches Netzteil, oder erzeugen 3,3V 
per Spannungsteiler usw.

Das Thema wird hier gerne von den Foren-Minderleistern dazu genutzt auch 
mal was gewusst zu haben und den doofen Anfänger ordentlich 
runterzubügeln. Und für manche ist es vergleichbar mit einer Religion 
und wird ähnlich stoisch widerholt, wie von anderen das 
Glaubensbekenntnis in der Kirche. Vergleiche dazu auch den berühmten 
Kondensator an Reset und natürlich den externen Pullup. Alles 
megawichtig, ohne geht's nicht (oder halt manchmal) usw usw.

Die ganzen Application Notes und eben die berühmten Kapazitäten an VCC 
(an JEDEM PAAAAAAR), sind ja ganz sinnvoll wenn man eine Serientaugliche 
Platine anfertigen möchte. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass es bei 
einem Anfänger den Unterschied zwischen "LED blinkt" und "LED blinkt 
nicht" macht, ist extrem extrem gering.

: Bearbeitet durch User
von dangerous (Gast)


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Sascha schrieb:
> Elkos haben bei mir in der Beziehung allerdings auch noch nie versagt,
> das wirkt mir doch eher wie ein Glaubenskrieg hier.

Nachdem ich mir ein Oszi besorgt hatte und die Versorgung der ICs 
beobachtet hatte, sind 100nF Kerkos Standard bei mir. Bei weiteren 
Problemen wird das Oszi angeschlossen, dann braucht man nicht zu glauben 
sondern sieht. Zwar habe ich damit noch keine IC-Ströme im 
Durchschaltemoment gemessen und bin da auch nur auf unhaltbare 
Schätzungen angewiesen, kann aber wunderbar Spannungseinbrüche auf der 
Versorgung erkennen.

von fredl (Gast)


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Hallo,
für 28 pol. IC-Fassungen (ATmega8) habe ich es noch nicht gesehen, aber 
es gibt 14 u. 16 pol. IC-Fassungen die für TTL- u. MOS-ICs zwischen den 
Betriebsspannungsanschlüssen schon einen 0,1 µF Kerko verbaut haben.
(Meist zw. Pin 1 u. 8 bzw. 9.)
Warum wohl??

von Paul B. (paul_baumann)


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Hinweis: Wenn ich auch sonst kein Fan von SMD-Bauelementen bin (schlecht 
sehen kann ich gut), so benutze ich sehr gerne 100nF SMD-Kondensatoren 
in der Größe 0805 auch für Schaltungen mit DIL-Schaltkreisen. Bei vielen 
AVR-Kontrollern sind die Betriebsspannungsanschlüsse direkt 
nebeneinander, so daß man einen solche kleine Keramikkondensator gleich 
von unten zwischen die Anschlüsse löten kann.
Es gibt viele Versender bei Ebay, die Rollenabschnitte von >100 Stück 
anbieten. So etwas muß man immer zu Hause haben.

mfG Paul

von Jörg M. (derlang)


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Hallo,

die einzige Frage bezüglich der 100nF oder 22nF oder welchen 
Abblockkondensator man auch immer nehmen möchte ist für mich eigentlich 
nur eine:

Warum zum Teufel bauen die die 100nF nicht direkt in den Chip mit ein. 
Wenn man das in 0402 rein bekommt, warum nicht auch in dat bisserl 
schwarze Kunststoff von demm µC. Mit Widerständen haben die das ja auch 
hinbekommen.
Könnte ja das Layout sauberer machen, daher eher mal lassen...

von Wolfgang (Gast)


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fredl schrieb:
> für 28 pol. IC-Fassungen (ATmega8) habe ich es noch nicht gesehen

Dann guck mal z.B. bei Conrad 179989

von Spess53 (Gast)


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Hi

> Dann guck mal z.B. bei Conrad 179989

Aber nicht für atmega8.

>mit Widerständen haben sie es ja >auch hinbekommen

Witzbold die werden ganz anders realisiert.

Mfg spess

von Mein grosses V. (vorbild)


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Wolfgang schrieb:
> fredl schrieb:
>> für 28 pol. IC-Fassungen (ATmega8) habe ich es noch nicht gesehen
>
> Dann guck mal z.B. bei Conrad 179989

Wenn man die Querverbindungen aus dem Sockel rausschneidet, sodaß man 
nur noch die beiden Buchsenleisten übrig hat, kann man diese in dem 
Abstand, 7,62mm, einlöten, daß sie einen Atmega8 aufnehmen können. 
Vorher muß man noch den Kondensator ankneifen, da der zum einen den 
Abstand stört und zum zweiten nicht zwischen PB0 und PC5 gehört. Den 
Kondensator kann man dann an Pin 7 und 8 zwischen Vcc und GND auf die 
Platine löten. Den zweiten Kondensator für AVcc und GND kann man sich 
praktischerweise gleich bei Conrad mitbestellen.

Geht das nicht auch einfacher?

von Paul B. (paul_baumann)


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von Frank K. (fchk)


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Jörg M. schrieb:

> Warum zum Teufel bauen die die 100nF nicht direkt in den Chip mit ein.
> Wenn man das in 0402 rein bekommt, warum nicht auch in dat bisserl
> schwarze Kunststoff von demm µC. Mit Widerständen haben die das ja auch
> hinbekommen.

Kondensatoren mit dieser Kapazität sind in Silizium schwer zu 
realisieren, und diese extra im Package zu montieren treibt den Preis 
hoch. Wird also nur gemacht, wenn es nicht anders geht.

fchk

von Wolfgang (Gast)


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Mein grosses V. schrieb:
> Geht das nicht auch einfacher?

Diese Sockel waren eine Erfindung aus den Hochzeiten von TTL. Damals hat 
noch keiner daran gedacht, dass es mal eine Firma Atmel geben würde ;-)
Und verbreitete sich SMD.

Natürlich geht das einfacher:
Arduino Mini USB Nano mit ATmega328 o.ä. nehmen und alles ist fertig - 
und das noch günstiger als der nicht passende Sockel von Conrad alleine.
z.B. ebay 271675478151

von Wurstmann (Gast)


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> Ziel der C's ist das Ausgleichen der Spannungsschwankungen.
>> Nein. Das Ziel ist die Versorgung des uCs im ns-Bereich. Dann nämlich,
>> wenn wieder eine Taktflanke vom Quarz kommt und das ganze Ding hecktisch
>> vor sich hinschaltet...

Naja, wenn der µC kurzzeitig viel Strom ziehen will, so bricht auf Grund 
der großen Impedanz zur Spannungsquelle die Spannung am Versorgungspin 
ein. Insofern verhindert der C natürlich schon Spannungsschwankungen. 
Der Begriff "Ausgleichen" passt hier allerdings nicht. "Verhindern" ist 
schon eher richtig.

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