Tach zusammen, nur um sicher zu gehen - beim Atmega 2560 sind laut Datenblatt die I/Os über interne Schutzdioden gegen Vcc/GND geschützt. Wie sieht das bei den ADC-Eingängen aus, ich finde da konkret nichts dazu. Warum ich frage? Mein ADC könnte im Fehlerfalle >5V abbekommen und dafür möchte ich gerüstet sein. Gruß, MG
M.G. schrieb: > Wie sieht das bei den ADC-Eingängen aus, ich finde da konkret nichts > dazu.
1 | All I/O pins have protection |
2 | diodes to both VCC and Ground as indicated in Figure 13-1. |
Das lässt eigentlich keinen großen Interpretationsspielraum. Zudem erlauben die elektrischen Specs maximal VCC+0,5V. Wenn du da mehr erwartest, solltest du nicht nur gerüstet sein, sondern Maßnahmen dagegen in der Schaltung vorsehen - oder das Datenblatt ignorieren. Oliver
Es ist auch der maximale Strom über die Dioden definiert, oder? damit kannst du den notwendigen Vorwiderstand berechnen.
M.G. schrieb: > Wie sieht das bei den ADC-Eingängen aus, ich finde da konkret nichts > dazu. Genau so, du hast es also schon gefunden. > Warum ich frage? Mein ADC könnte im Fehlerfalle >5V abbekommen und dafür > möchte ich gerüstet sein. Dann sollte ein Vorwiderstand (Quellimpedanz 10k) davor, damit der Strom über die Eingangsschutzdioden nicht zu hoch wird.
M.G. schrieb: > Wie sieht das bei den ADC-Eingängen aus, ich finde da konkret nichts > dazu. Solche Dinge stehen leider nur selten in den Internet-Datenblättern. Oft gibt es die Unterlagen nur gegen NDA. Ob eine Diode gegen VDD vorhanden ist oder nicht kannst Du selber rausmessen. Der Hersteller schreibt in seinen Absolute Maximum Ratings VDD + 0,5 V für alle Pins. 0,5 ist knapp unter 0,6, das spricht für Dioden. > Warum ich frage? Mein ADC könnte im Fehlerfalle >5V abbekommen und dafür > möchte ich gerüstet sein. Wenn Deine Eingangsspannung höher ist als VDD, dann fließt ein Strom ("injection current") durch die ESD-Struktur in die VDD. Den musst Du durch einen Reihenwiderstand auf ein ungefährliches Maß begrenzen. Der Reihenwiderstand ist oft als Bestandteil eines RC-Filters ohnehin vorhanden. Auf welches Maß der Strom begrenzt werden muss steht im Datenblatt. Leider nur selten im öffentlichen, meist brauchst Du die komplette Produktspezifikation. Die gibt's mit Entwicklungsvertrag und NDA. Typische Werte sind 100 - 200 µA ohne Beeinflussung analoger Schaltungsteile, und 1-2 mA ohne Schädigung des Controllers. Durch den Injection Current erhöht sich der Meßfehler des ADC, die PLL bekommt mehr Jitter, Komparatorschwellen können sich verschieben, etc. Was genau passiert und welche Pins dahingehend kritischer sind als andere steht in der Spezifikation des Controllerlieferanten, so er diese denn rausrückt. Pins ohne ESD-Dioden machen oft komische Dinge wenn man Überspannung anlegt. Dann geht der Chip in irgendwelche Testmodi, High Voltage Progamming oder ähnliches. Da kann man sich beim BCI-Test auch schonmal was einfangen.
Soweit ich weiß können die Schutzdioden nicht durch die softwareseitige Umschaltung zwischen GPIO und ADC-Eingang abgeschaltet werden. Atmel hatte in einer application note auch eine Dimmer-Schaltung mit einem AVR gezeigt, wo sie die 230V über einen einfachen Vorwiderstand direkt auf den AVR-Pin gelegt hatten. Das lässt auf ein gewisses Vertrauen in die Schutzdioden schließen.
Ben B. schrieb: > Soweit ich weiß können die Schutzdioden nicht durch die softwareseitige > Umschaltung zwischen GPIO und ADC-Eingang abgeschaltet werden. Nein, wie sollte sowas auch gehen? Die ESD-Dioden sind ganz reale Diodenstrukturen direkt an den Bondpads auf dem Chip. Da muss das Eingangssignal vorbei bevor es auf irgendwelche funktional relevanten und von der SW beeinflussbaren Schaltungsteile geht. Entweder der Controller hat Schutzdioden an den ADC-Pins, oder er hat keine. Wenn die Pins GPIO können sind fast immer Schutzstrukturen vorhanden. Sonst würde sich der Strom seinen Weg durch die Ausgangstreiber suchen. Reine ADC-Pins haben häufig keine Schuzdioden, vor allem bei Controllern mit mehr als 10 bit ADC-Auflösung.
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