Hi, ich habe eben bemerkt, dass wenn ich an einen Pin des ATMega32A eine Spannung von 5V anlege, dass an den Versorgungspins des ICs dann 5V anliegen und der Mikrocontroller hochfährt. Das heißt, wenn an einem der Pins (IO als Input) 5V anliegen, und ich die Versorgung abstecke, der Controller dennoch weiterläuft und ich ihn also nicht ausschalten kann. Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu verhindern? Vielen Dank und viele Grüße
Sperber schrieb: > Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu > verhindern? Das ist normal, die I/Os haben Schutzdioden. In deinem Fall leitet die Diode zwischen I/O und Vcc. Verhindern: Vorwiderstand am Eingang und genügend Last an Vcc.
Sperber schrieb: > Kennt jemand dieses Verhalten Ist völlig normal, die GPIO haben Dioden gegen Vss und Vdd. > und gibt es Möglichkeiten dies zu > verhindern? Nein.
H. H. schrieb: >> und gibt es Möglichkeiten dies zu >> verhindern? > > Nein. Doch: man macht keine so blöden Schaltungen und legt damit eine Spannung an einen passiven Controller.
Sperber schrieb: > Kennt jemand dieses Verhalten Nennt sich parasitäre Versorgung. Kann man auch ausnützen: Beitrag "Re: Bosch E-Bike Antrieb Geschwindigkeitssensor" > gibt es Möglichkeiten dies zu verhindern? Man sorgt dafür, dass im ausgeschalteten Zustand kein Strom in den Pin hineinfließen kann.
:
Bearbeitet durch Moderator
Sperber schrieb: > Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu > verhindern? Es gibt da irgendwo ein Projekt für einen Fahrradcomputer o.ä., bei dem jemand das mit einem Tiny absichtlich so gemacht hat, da der Controller dabei angeblich weniger Strom zieht. Das das völlig außerhalb jeglicher Spezifikation liegt, ist natürlich klar. Da gibts keine Funktionsgarantie für irgendwas. Oliver
Sperber schrieb: > Kennt jemand dieses Verhalten ... Ja, das ist völlig normal. > und gibt es Möglichkeiten dies zu verhindern? Du könntest die Datenblattspezifikationen einhalten, insbesondere Absolute Maximum Ratings. Dort ist angegeben: "Voltage on any Pin except RESET with respect to Ground .............-0.5V to VCC+0.5V". Wenn du als Versorgung VCC=0V gegenüber Gnd anliegen hast, darf die Spannung an einem IO-Pin folglich 0V+0.5V = 0.5V nicht überschreiten.
Wolfgang schrieb: > Du könntest die Datenblattspezifikationen einhalten, insbesondere > Absolute Maximum Ratings. Dort ist angegeben: "Voltage on any Pin except > RESET > with respect to Ground .............-0.5V to VCC+0.5V". > > Wenn du als Versorgung VCC=0V gegenüber Gnd anliegen hast, darf die > Spannung an einem IO-Pin folglich 0V+0.5V = 0.5V nicht überschreiten. Liegt an VCC+ wirklich 0V an? Ist der Pin nicht eher offen?
Was möchtest du denn machen? Wieso liegen da 5V am Pin? Ich hatte ein ähnliches Problem, da ich eine Batteriespannung messen wollte. Habe dann über einen kleinen FET die Spannung beim Messen aufgeschaltet, danach wieder entkoppelt. Dafür sorgen, dass bei PowerOff die Spannung auch nicht anliegt. Leider habe ich die Schaltung nicht mehr parat.
Angehängte Dateien:
-
AVR_IO.png
6,2 KB
Im Anhang wie der IO-Pin intern mit seinen Schutzdioden verschaltet ist, aus dem Datenblatt... Eine Schaltung, die gleich vier von diesen Dioden als Brückengleichrichter einsetzt wär z.B. https://hackaday.com/2011/05/20/using-an-avr-as-an-rfid-tag/
Simon schrieb: > Liegt an VCC+ wirklich 0V an? Miss einfach mal an einem einsam auf dem Labortisch liegenden AVR nach. Welche Spannung zeigt dein Multimeter zwischen GND und Vcc an? Deutlich mehr als 0V? Wo kämen die her? > Ist der Pin nicht eher offen? Wieso sollte der "offen" sein? An diesen Pin ist innen eine komplexe Siliziumstruktur mit Bezug zu allen anderen Pins angeschlossen. Εrnst B. schrieb: > Eine Schaltung, die gleich vier von diesen Dioden als > Brückengleichrichter einsetzt Auch ganz nett... ;-)
:
Bearbeitet durch Moderator
Oliver S. schrieb: > Es gibt da irgendwo ein Projekt für einen Fahrradcomputer o.ä., bei dem > jemand das mit einem Tiny absichtlich so gemacht hat, da der Controller > dabei angeblich weniger Strom zieht. Wieso sollte da ein Tiny weniger Strom ziehen? Man verbrät eher noch Strom über die Dioden.
Cyblord -. schrieb: > Oliver S. schrieb: >> bei dem jemand das mit einem Tiny absichtlich so gemacht hat, >> da der Controller dabei angeblich weniger Strom zieht. > Wieso sollte da ein Tiny weniger Strom ziehen? Da wurde Ursache und Wirkung verwechselt. Es wurde nicht so gemacht, damit der AVR durch diese Diode weniger Strom aufnimmt. Sondern weil der Stromverbrauch des AVR so niedrig ist, kann er über den im Fahrrad verbauten Sensor-Pullup versorgt werden. Siehe weiter oben den Link von mir. Oliver S. schrieb: > Das das völlig außerhalb jeglicher Spezifikation liegt, ist natürlich klar. Es gibt durchaus die "geheime" Spezifikation, dass die Dioden 1mA aushalten. Dazu gibt es die legendäre AVR182, die 2016 mit "minor changes" aktualisiert wurde: https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/Atmel-2508-Zero-Cross-Detector_ApplicationNote_AVR182.pdf Und wenn der Eigenverbrauch der Schaltung entsprechend gering ist, dann ist das innerhalb dieser "Spezifikation".
:
Bearbeitet durch Moderator
Lothar M. schrieb: > Es gibt durchaus die "geheime" Spezifikation, dass die Dioden 1mA > aushalten. Das ist weit weg von einer Spezifikation. Dort steht lediglich, dass es nicht empfohlen ist, 1mA zu überschreiten. Spezifikationen müssten im Datenblatt steht und das schweigt sich zu dem zulässigen Strom aus. Es geht sogar soweit, dass die Spannung über der Diode so gering bleiben muss (0.5V), dass sie nicht nennenswert leitend wird.
Wolfgang schrieb: > Da ist nichts offen. Es hängt der ganze Chip dran Ich meinte es auch eher in dem Sinne, dass da kein niederohmiges 0V Potential anliegt.
Sperber schrieb: > Kennt jemand dieses Verhalten und gibt es Möglichkeiten dies zu > verhindern? Beitrag "Backpowering_CMOS" Axel R. schrieb: > 100kOhm in Reihe zum IO-Pin. Na ja, die Gesamtstromaufnahme pro IC auch noch mit berücksichtigen. Bei 100 kOhm sieht es schon gut aus, der geringe Strom ist dann für die Clamp-Dioden kein Problem. ciao gustav P.S.: BTW: Die Schaltung im Link läuft seit dem ohne Probleme, heißt also, man kann es so machen, auch wenn das nicht die feine englische Art ist.
Simon schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Da ist nichts offen. Es hängt der ganze Chip dran > > Ich meinte es auch eher in dem Sinne, dass da kein niederohmiges 0V > Potential anliegt. Und damit wird sich, möglicherweise, an VCC+ eine Spannung einstellen, die ungleich 0V ist.
Simon schrieb: > Ich meinte es auch eher in dem Sinne, dass da kein niederohmiges 0V > Potential anliegt. Ist der Chip dir nicht niederohmig genug? Ob da draußen dann noch ein weiterer Draht dranhängt, ist den Dioden egal.
Sperber schrieb: > dass wenn ich an einen Pin des ATMega32A eine Spannung von 5V anlege, > dass an den Versorgungspins des ICs dann 5V anliegen und der > Mikrocontroller hochfährt. Es ist noch schlimmer, denn meist ist an Vcc noch mehr als nur der µC-Vcc-Pin angeschlossen. Diese externe Beschaltung liegt also parallel zum µC und braucht nimmt auch Strom auf. Die anderen Bauteile werden also über die Schutzdiode mitversorgt. Axel R. schrieb: > Sperber schrieb: >> gibt es Möglichkeiten dies zu >> verhindern? > 100kOhm in Reihe zum IO-Pin. Dann ergibt sich folgende Schaltung:
1 | |
2 | µC |
3 | .-----------------------. |
4 | ___ IO-Pin Vcc-Pin |
5 | 5V -----|___|------###--------->|------o----####--------o----- Vcc |
6 | 100k Schutzdiode | | |
7 | | === C |
8 | | | |
9 | | GND |
10 | Versorgung µC |
Das kann lustige Effekte zeigen, denn dann kann es sein, dass der Oszillator des µC laufend anläuft und wieder "abstirbt". Denn wenn der Oszillator steht, dann nimmt der µC so gut wie keinen Strom auf. Der minimale Strom lädt den Blockkondensator C an Vcc so weit, dass der Oszillator oder gar der ganze µC anläuft. Und nach kurzer Zeit mangels Energie wieder stehen bleibt. Ich schalte deshalb immer eine rote LED RV=3k3 (--> 1mA) von Vcc nach GND.
1 | |
2 | µC |
3 | .-----------------------. |
4 | ___ IO-Pin Vcc-Pin |
5 | 5V -----|___|------###--------->|------o----####-----o-------o-- Vcc |
6 | 100k Schutzdiode | | | |
7 | | === C 3k3 |
8 | | | | |
9 | | GND V=> |
10 | Versorgung µC - LED |
11 | | |
12 | GND |
Damit bleibt die Spannung am Vcc Pin sicher unter 1,8V und der µC läuft nicht an. Die oben erwähnten anderen Bauteile hängen parallel zu dieser LED und helfen hier natürlich ebenso beim Kleinhalten der Vcc.
Wolfgang schrieb: > Das ist weit weg von einer Spezifikation. Es ist der undokumentierte "Abfall" einer anderen Spezifikation. Denn es ist spzifiziert, dass solche Dioden vorhanden sind. Und es ist spezifiziert, dass Pins, in denen solche Dioden verbaut sind, einen bestimmten ESD-Impuls überleben. Und aus Erfahrung trauche ich Bauteilen zu, dauerhaft 1mA aushalten, wenn sie laut Doku eine Entladung entsprechend des HBM mit 2kV aushalten.
Lothar M. schrieb: > Und aus Erfahrung trauche ich Bauteilen zu, dauerhaft 1mA aushalten, > wenn sie laut Doku eine Entladung entsprechend des HBM mit 2kV > aushalten. Eine Spezifikation ist eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft. Mit deinen Erfahrungen hat das nichts zu tun ;-) Bei ESD geht es u.a. um Pulsenergie und nicht um Dauerstrom
Wolfgang schrieb: > Eine Spezifikation ist eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft. Nicht alle Eigenschaften werden im Datenblatt aufgeführt, ein gewisses Grundwissen wird beim Leser vorausgesetzt. Sonst müsste jedes Datenblatt hunderttausende von Seiten enthalten, die z.B. alle möglichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten wiederholen... Wo ist z.B. die Seite im AVR-Datenblatt, die den Betrieb in einer Atmosphäre mit ca. 1 bar und ca. 78% Stickstoff, 20% Sauerstoff usw. erlaubt? Nicht vorhanden? Ist das also verboten? Wolfgang schrieb: > um Pulsenergie und nicht um Dauerstrom Erzähl das mal den Spezialisten hier, die die Limits aus den DC-Ratings unbedingt und ausnahmslos auch für AC/Pulsbelastung einhalten wollen, Stichwort: Gate-Vorwiderstand....
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
Tiny4_ESD_Errata.PNG
64 KB
Wolfgang schrieb: > Eine Spezifikation ist eine vom Hersteller zugesicherte Eigenschaft. Schon klar. > Mit deinen Erfahrungen hat das nichts zu tun ;-) Ja doch, im Grunde schon. Denn nur, weil etwas nicht spezifiziert ist, heißt es ja noch lange nicht, dass es nicht existiert. Dass das Bauteil existiert, ist aber sogar im Datenblatt spezifiziert. Und wenn es existiert und eine bestimmte Funktion erfüllt (ESD 2kV) , dann kann ich aus meiner Erfahrung auch extrapolieren, dass dieses Bauteil mit einer bestimmten Spec (ESD 2kV) sich für eine ähnliche Funktion ähnlich verhalten muss wie ein ähnliches diskretes Bauteil (ESD 2kV). Es ist ja das selbe "Silizium", mit dem da gekocht wird. Εrnst B. schrieb: > Sonst müsste jedes Datenblatt hunderttausende von Seiten enthalten, die > z.B. alle möglichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten wiederholen... In manchen Errata findet man dann Einschränkungen, wenn die "allgemein für diese Bausteine definierten" Standards nicht eingehalten werden können. Es steht aber eben in keinem Datenblatt, was denn dieser Baustein nun normalerweise aushält, sondern da muss das allgemeine Quality Handbook der Firma herhalten: https://www.microchip.com/content/dam/mchp/documents/quality---reliability/00000169J.pdf
:
Bearbeitet durch Moderator
Hi, danke für die Antworten. Der Input ist mit einem externen Gerät verbunden, welches Triggersignale zu µC sendet. Der Trigger ist active low. Also liegen die 5V an wenn kein Trigger gesendet wird. Ich kann nicht immer sicherstellen, dass das externe Gerät aus ist sobald das µC Board ausgeschaltet ist. Werde vermutlich Optokoppler einsetzen die zusammen mit dem µC Board versorgt werden und damit den Input "trennen" sobald das µC Board nicht mehr versorgt wird.
Sperber schrieb: > Werde vermutlich Optokoppler einsetzen Geht auch ohne:
1 | Vcc |
2 | | |
3 | ... ---o--------------------o--------- ... |
4 | | | |
5 | 4k7 Vcc |
6 | | |
7 | Trigger -----|<------o---------- Input µC |
8 | |
9 | GND |
10 | | |
11 | GND ----------------------------------o------ |
12 | | |
13 | GND |
Oder so (dann ist das Signal aber high-aktiv):
1 | Vcc |
2 | | |
3 | ... ---o--------------------o--------- ... |
4 | | | |
5 | 4k7 Vcc |
6 | | |
7 | o---------- Input µC |
8 | | |
9 | |/ GND |
10 | Trigger -----4k7---| | |
11 | |> | |
12 | | | |
13 | GND -------------o--------------------o------ |
14 | | |
15 | GND |
Wie ich immer sage: wenn keine Potentialtrennung nötig ist, dann gehts auch ohne OK.
Sperber schrieb: > Der Input ist mit einem externen Gerät verbunden, welches Triggersignale > zu µC sendet. Der Trigger ist active low. Also liegen die 5V an wenn > kein Trigger gesendet wird. > Ich kann nicht immer sicherstellen, dass das externe Gerät aus ist > sobald das µC Board ausgeschaltet ist. Man verbindet halt einfach NIE irgendwelche GPIO Pins direkt mit der Außenwelt. Da gehört bei Eingängen immer eine Eingangsschaltung hin. Wie auch immer die konkret aussieht. Und dort werden solche Dinge dann abgefrühstückt. Meistens muss man ja auch höhere Spannungen tolerieren. Zumindest im Fehlerfall. Man kann für externe Signale nicht einfach annehmen dass das alles schon passen wird. Dazu kommt natürlich noch Schutzbeschaltung wie TVS o.ä. Einfach rausführen und beten ist pfusch.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.