Frage zu LC-Filter und AVR

[AVR_Flüsterer (Gast)]

Moin alle zusammen,

ich sitze gerade an meinem ersten großen AVR Projekt und brauche mal von 
euch bitte eine Antwort. Ich bin gerade an der Mindestbeschaltung 
beschäftigt und habe einen LC Filter für die AD- Wandlung drangemacht. 
Jetzt sehe ich aber, dass mein ATmega32u4 einen zweiten AVCC hat. Kann 
ich diesen Port direkt mit dem ersten LC-Filter verbinden oder braucht 
der einen eigenen LC-Filter? Ein Bild habe ich mal angehängt.

Außerdem habe ich die Massefläche des Analogteiles vom Rest des 
digitalen Teils getrennt. Laut Recherche soll man das machen wegen den 
schnellen Schaltvorgängen der digitalen Komponenten.

MFG

[Dünnwandtroll (Gast)]

So wie ich das Datenblatt im Kopf habe sind alle VCC zusammen, und der 
AVCC ist per 100 Ohm am VCC angeschlossen und hat einen eigenen 100nF 
als Buffer. Der ARef ist alleine mit einem 100nF.

Nicht vergessen, alle GND, alle VCC, und alle AVCC muessen angeschlossen 
werden.

[Torsten C. (torsten_c)]

Falls es nicht auf die letzten ADC-Bits ankommt, reicht eine 
Mindestbeschaltung. Ansonsten Analog- und Digigital-VCC über separate 
Spannungsregler und GND über Ferrit-Filter trennen. So kenne zumindest 
ich das.

[HildeK (Gast)]

AVR_Flüsterer schrieb:
> Kann
> ich diesen Port direkt mit dem ersten LC-Filter verbinden oder braucht
> der einen eigenen LC-Filter?

Im DB steht zu dem LC-Filter unter einem Bild (24-10):
"The same circuitry should be used for AVCC filtering on the ADC8-ADC13 
side."

Die ADC 0-7 und 8-13 sind vermutlich getrennt an die AVCCs 
angeschlossen.
Wenn du ADC-Inputs von beiden Blöcken nutzen willst, dann kann eine 
getrennte Filterung ein wenig Verbesserung bringen.
Ob es zwingend notwendig ist? Glaube ich nicht ...

[Georg G. (df2au)]

Bitte die Kondensatoren am Quarz ändern! 100nF ist drastisch zu viel, 
üblich sind 10pF bis 20pF.

[Thomas (kosmos)]

Ich verwende immer 2 getrennte LC-Filter für VCC und AVCC.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Thomas O. schrieb:
> Ich verwende immer 2 getrennte LC-Filter für VCC und AVCC.

Warum das? Vcc braucht normalerweise keinen Filter sondern nur den 
obligatorischen Entkopplungskondensator. Tatsächlich befindet sich der 
LC-Filter zwischen dem Vcc- und AVcc-Anschluß, um die Störungen, die 
erster durch impulsförmige Stromaufnahme auf der Vcc-Rail verursacht, 
von letzterem fern zu halten.

[AVR_Flüsterer (Gast)]

Also ich habe jetzt 2 Filter eingebaut. Bild habe ich angehängt.

Eine Frage hätte ich noch. Sind die GND-Pins alle gleich oder gibt es 
welche für den analogen und digitalen Teil? Durch das Datenblatt bin ich 
nicht schlauer geworden :(

LG

[Thomas (kosmos)]

Axel S. schrieb:
>> Ich verwende immer 2 getrennte LC-Filter für VCC und AVCC.
>
> Warum das?

Weil ich immer damit rechne das etwas Störungen auf die Leitung gelangen 
können und fahre damit ganz gut z.B. verwende ich auf meinen Platinen im 
Hausbus keinen Spannungsregler und trotz der zig Meter Zuleitung läuft 
alles stabil, zusätzlich fungiert die erste Spule als 
Begrenzungswiderstand für die Z-Diode.

[Jacko (Gast)]

Was du da machst, schadet wohl nicht, ansonsten sind halt die
Versorgungsspannungsanschlüsse teilweise doppelt vorhanden.
Haben aber die gleiche Funktion.

Datenblatt lesen hilft manchmal:

AVCC is the supply voltage pin (input) for all (!) the A/D Converter
channels. If the ADC is not used, it should be externally connected
to VCC. If the ADC is used, it should be connected to VCC through
a low-pass filter.

GND gibt's nur für USB extra.

[AVR_Flüsterer (Gast)]

Jacko schrieb:
> Was du da machst, schadet wohl nicht, ansonsten sind halt die
> Versorgungsspannungsanschlüsse teilweise doppelt vorhanden.
> Haben aber die gleiche Funktion.
>
> Datenblatt lesen hilft manchmal:
>
> AVCC is the supply voltage pin (input) for all (!) the A/D Converter
> channels. If the ADC is not used, it should be externally connected
> to VCC. If the ADC is used, it should be connected to VCC through
> a low-pass filter.
>
> GND gibt's nur für USB extra.

Ich habe das Datenblatt vor mir. Ich habe ein Screenshot gemacht von 
dem, was ich meine. Gehören nun die Pins Nr. 34, 35 und 43 zum analogen 
Teil des AVRs? Im Screenshot wurde darüber ein Analog Ground Plane 
verlegt.

[HildeK (Gast)]

Pin 34 sicher nicht, das ist VCC.
Der GND an Pin 43 wird sicherlich näher an den Analogteil gehen als 
andere GND-Pins. Irgendwelche Blockkondensatoren an AVCC und AREF sind 
mit kurzer Leitung zu Pin 43 am besten angeschlossen.
Pin 43 ist GND und letztlich intern mit den anderen GND-Pins verbunden 
und das muss extern auch so sein. Falls nicht, muss es irgendwo im 
Datenblatt erwähnt werden --> suche!
Ich würde alle GNDs direkt auf eine ausreichend niederohmige GND-Plane 
legen. Man könnte natürlich diesen Pin auf die Bezugsmasse der 
ADC-Quellsignale legen, aber auch dabei müssen sie mit den anderen 
Massen verbunden werden.  Das mag was bringen, vor allem dann, wenn man 
es nicht schafft, die GND-Ströme der digitalen Signale vom Weg des GNDs 
der Analogsignale fernzuhalten.
Ob das bei einem 10-Bit ADC schon eine große Relevanz hat, bezweifle ich 
allerdings.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

AVR_Flüsterer schrieb:
> Also ich habe jetzt 2 Filter eingebaut. Bild habe ich angehängt.

2 Induktivitäten für die beiden AVcc-Anschlüsse sind vermutlich nicht 
verkehrt. Ich habe das jetzt nicht nachgeschlagen, aber üblicherweise 
sind alle Vcc- und alle AVcc-Pins untereinander auf dem Chip verbunden. 
Die Filterwirkung von zwei externen Filtern ist dann nicht besser als 
die von einem. Aber schaden wird es schonmal nicht.

> Eine Frage hätte ich noch. Sind die GND-Pins alle gleich oder gibt es
> welche für den analogen und digitalen Teil? Durch das Datenblatt bin ich
> nicht schlauer geworden :(

Schau dir die Pin-Nummern an. xVcc und GND sind jeweils Paare. 
Andererseits sind chip-intern alle GND-Anschlüsse verbunden.


Thomas O. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>>> Ich verwende immer 2 getrennte LC-Filter für VCC und AVCC.
>>
>> Warum das?
>
> Weil ich immer damit rechne das etwas Störungen auf die Leitung gelangen
> können und fahre damit ganz gut z.B. verwende ich auf meinen Platinen im
> Hausbus keinen Spannungsregler und trotz der zig Meter Zuleitung läuft
> alles stabil, zusätzlich fungiert die erste Spule als
> Begrenzungswiderstand für die Z-Diode.

OK. Dann ist das aber eine ganz andere Baustelle. Störungen von der 
Platine fernzuhalten ist natürlich ein valider Grund für einen weiteren 
Filter. Wobei ich das als Kaskade machen würde:

Versorgungsspannungsanschluß -> Filter 1 -> Vcc -> Filter 2 -> AVcc

[Thomas (kosmos)]

Habe gerade nochmal nachgesehen habe sogar einen Hauptfilter und dann 
paralle einen für VCC und AVCC.

Platine sieht nicht besonderst hübsch aus, da ich da einige male mit 
sehr hoher Temperatur drüber bin, funktioniert aber. Also auf L1,L2 und 
L3 achten.

L1 verwende ich 100µH und L2 und L3 sind es 10µH

[AVR_Flüsterer (Gast)]

Hallo nochmals,

ich habe mein aktuellen Schaltplan angehängt. Es ist noch nicht fertig. 
Das Datenblatt macht für mich gar kein Sinn, wenn die GNDs so oder so 
digital alle miteinander verbunden sind. Dann kann ich mir das Analog 
Ground Plane gleich sparen. Ich werde es dann halt entsprechend 
abändern. Danke für eure Ratschläge.

MfG

[Joachim B. (jar)]

AVR_Flüsterer schrieb:
> Also ich habe jetzt 2 Filter eingebaut. Bild habe ich angehängt.

du saugst also die AVCC Versorgung aus dem 2ten VCC Anschluß, kann man 
machen ist aber nicht im Sinne des Erfinders. Alle VCC sollen versorgt 
werden und nicht als Quelle dienen, das kann u.U. ins Auge gehen.

[Thomas (kosmos)]

11,9 MB für jene Schaltplan ist bestimmt ein neuer Rekord. Beim nächsten 
mal wählst du beim Exportieren in Eagle bitte  das Dateiformat .PNG aus.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas O. schrieb:
> 11,9 MB für jene Schaltplan ist bestimmt ein neuer Rekord. Beim nächsten
> mal wählst du beim Exportieren in Eagle bitte  das Dateiformat .PNG aus.
Und konvertierst den Schaltplan nicht aus JPEG nach PNG, sondern 
erzeugst das PNG direkt aus dem Screenshot-Tool.
Man sollte seine Werkzeuge kennen:
Fotos aus dem echten Leben in JPEG.
Screenshots und Computerzeichnungen als PNG.

> 11,9 MB für jene Schaltplan ist bestimmt ein neuer Rekord.
@ AVR_Flüsterer:
Ich habe den Plan jetzt leider einen Schritt zu weit verkleinert. Häng 
ihn bitte nochmal als PNG(!!) an.

[Thomas (kosmos)]

Habe ich doch geschrieben direkt aus Eagle als PNG exportieren da 
braucht man dann auch kein Screenshot Tool. Eagle ist nicht mein 
Werkzeug verwende seit einiger Zeit KiCAD.

[AVR_Flüsterer (Gast)]

Hallo,

ich habe die Mindestbeschaltung vom AVR fertig. Ich hoffe, dass es so 
passt. Ich habe das Bild dieses Mal als .png angehängt. Ich habe aber 
noch eine Frage. Als Programmieradapter benutze ich ein "mysmartusb 
light". Die Programmierspannung kann ich zwischen 3V und 5V wechseln. 
Mein AVR wird mit 3.3V betrieben, damit ich mir das zusätzliche 
Levelshifting zu anderen ICs sparen kann. Kann ich mit dem 
Programmieradapter, den ich auf 3V einstelle, den AVR noch 
programmieren?

MfG