Xmega PLL und EMV

Hallo, wir haben hier ein paar Probleme mit AtXmega64A1.

In userem Design reißen wir die Limitline bei der Ausstrahlung.

Der µC läuft mit 8Mhz Resonator und interner PLL auf 32Mhz.

Die Abstrahlung ist bei 64Mhz am höchsten.

Mit Schnüffelsonden kam heraus, das die praktisch an allen IO Pins rausrotzen ..... Auf der Versorgungsspannung ist es relativ ruhig.

Da ich sofort die PLL in Verdacht hatte, habe ich die Software testweise so umgeschrieben, das die PLL nicht läuft.

Und siehe da, der Peak von 64Mhz ging um satte 23db runter!!!

Hat schon jemand eine ähnliche ( schlechte ) Erfahrung mit der internen PLL gemacht?

Was mich irritiert ist, das es eben nicht über die Versorgungsspannung kommt.

Naja, ich werde mal Atmel dazu kontaktieren, obwohl ich die Antwort ja eigentlich schon kenne ....

Andreas

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Andreas Ruetten
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Am 04.10.2011 20:28, schrieb Andreas Ruetten:

...lass mich raten: "Oh ja, ist bekannt, blöd, hm, tja, wird bestimmt in der nächsten HW-Rev besser."

War zumindest bei unseren ADC-Problemen mit dem 128A1 so :-/ Mit deinem Problem kann ich dir leider nicht helfen, wir benutzen die PLL nicht, sondern nur nen Quarz.

Viele Grüße, Johannes

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>> Wo hattest Du das Beben nochmal GENAU vorhergesagt?
> Zumindest nicht öffentlich!
Ah, der neueste und bis heute genialste Streich unsere großen
Kosmologen: Die Geheim-Vorhersage.
 - Karl Kaos über Rüdiger Thomas in dsa
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Johannes Bauer

Klar, das ist so aehnlich wie wenn der Nachbar den Zuendschluessel seiner Harley-Davidson ganz nach links auf "Off" dreht :-)

Nicht mit Xmega, aber anderen Prozessoren mit interner PLL.

64MHz heisst normalerweise dass ihr ziemlich lange Leiterbahnen an den Port Pins habt und vermutlich ein Plastikgehaeuse. Das geht bei solchen uC nicht. Meist sind Ringoszillatoren auf dem Chip und die machen auf dem Substrat und den Metal Layers maechtig Radau. An den Versorgungen ist es gut abgeblockt, da geht nicht viel raus. Die Ports hingegen sind ueberhaupt nicht abgeblockt und je nachdem wo deren Substrat- oder Metal-Auflage auf dem Die ist bekommen die eine Menge ab. Geht als geleitete Stoerung raus und die zu den Ports gehenden Leiterbahnen strahlen das dann als Loop-Antennen ab.

Es gibt einige Tricks. Xmega kenne ich nicht. Ich weiss nicht ob man bei dem waehrend des Betriebs in die DFLL Register schreiben kann. Darf man ja normalerweise nicht, aber wenn niemand guckt ... vielleicht laesst sich was per Dither machen auch wenn das in Europa inzwischen verpoent ist.

Laengere Leiterbahnen von Port Pins sollten RC oder per SMT Ferritperle gefiltert werden. Buffer Chips gehen auch. Waere aber ein neues Layout.

Eklig, und bringt nur ein paar dB: Falls man den Clock direkt auf einen Port Pin legen kann, von dort einen Widerstand nach Masse. Muss man sehen ob es invertiert oder nicht sein muss, und dann mit dem Widerstandswert spielen. Um den Port Pin nicht zu sehr zu belasten reicht Serien-RC dafuer, 47pf oder 100pF in Serie mit Widerstand. Das kann Amplituden auf dem Substrat etwas daempfen indem es "dagegenzieht". Total unorthodox, aber das hat uns mal die entscheidenden dBs gebracht. Wir waren schon unter dem Grenzwert, aber zu knapp. Dem Abteilungsleiter wurde erstmal schlecht ;-)

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg :

64MHz das sind so ca. 4-5m Wellenlänge, d.h. Leitungen im Meterbereich strahlen das optimal ab. Ich vermute, ihr habt da abgehende Kabel an der Platine dran? Genau da, wo sie die Platine (bzw. Massefläche) verlassen, dicke C's gegen Masse dran, so 1nF, 10nF - so viel wie das Signal und die Ausgänge es vertragen ;-). Drosseln wirken erst so ab 5uH bei den Frequenzen, Ferritperlen eher weniger. Eure Platine hat eine durchgehende Massefläche? Falls nicht - einfach mal ne Testplatine mit ner Lage mehr machen lassen. Wirkt Wunder. Aber nur, wenn die abgehenden Drähte ordentlich gegen diese Masse "verdongelt" sind. ;-)

M.

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Matthias Weingart

uC Port Signale direkt auf externe Leitung? Das ist Pfui, aber sowas von!

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger              15h00..21h00 MEZ: SKYPE:wolfgang.allinger
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Wolfgang Allinger

Dann muesste aber noch ein Widerstand Richtung uC sitzen denn bei schnellen Signalen auf dem Port Pin kommt der sonst ins Schwitzen. Bei Eingangs-Ports geht das nur wenn er Schmitt-Eingaenge hat und man muss auch die Signalquelle beachten. Z.B. schwingen Opamps gern wenn sie sowas von extern her treiben muessen.

Ferritperlen kann man auch nehmen. Die BLM18BD252SN1 im 0603 Gehaeuse legt bei 64MHz etwa 1.5kOhm aufs Parkett und kostet 3c:

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So isses. Alternativ mit Kapton und Kupfer ein Provisorium drunterfrickeln, Masse in der Naehe des uC darauf durchloeten und Abgaenge dagegen abblocken. Damit sollte zumindest ein Absacken der

64MHz Abstrahlung zu sehen sein. Sowas hilft den Chef zu ueberzeugen dass ein Re-Layout noetig ist :-)
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Joerg

Och, das ist noch nix. Stelle Dir mal eine typische instalacion electrica paraguaya vor und uebertrage das auf die Digitaltehnik: Port Pin ueber Widerstand an Wechselspannung. Das sparte den halben Cent fuer die Diode und hat den uC so ueber eine parasitaere Substratdiode versorgt. Geregelt wurde dann auch zum Nulltarif: In Phasen wo der uC wenig zu tun hatte wurde Dummy-Code laufen gelassen damit die Spannung am Abblock-C (einer!) nicht zu weit hoch lief. Ich bin mit der Messpitze an den Quarz weil irgendwas nicht stimmte. Schwingung riss kurz ab, uC hielt an ... *POFF*

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg :

Sowas mag ich ja, Induktivitäten in Ohm anzugeben ;-(. Das sind nach wie vor noch Induktivitäten. Echte Induktivitäten (dann in H angegeben) sehen ja im Frequenzverlauf impedanzmässig ja auch kaum anders aus. Deine 252 hat ja so ca. 4uH zumindest bis zum Resonanzpunkt, ganz brauchbar :-).

M.

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Matthias Weingart

Das ist gerade der Pfiff bei solchen Ferritperlen, die sind bewusst verlustreich ausgelegt. Sie haben eine Induktivitaet, aber die ist je nach Frequenzbereich anders und man kann auch keinen gescheiten Schwingkreis damit bauen. Deshalb geben die Hersteller lieber die Impedanz ueber die Frequenz an. Die Jungs von der EMV koennen damit die medizinische Wirkung nach einer vergeigten Pruefung besser beurteilen. Da will man gar keine echten Induktivitaeten, denn bei denen wuerde HF eher reflektieren und dann woanders wieder rauspfeifen.

Noch lustiger ist das bei uns in der Fliegerei wo Druck schonmal in Pfund angegeben wird :-)

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Leider nicht. Kurz sollte heissen dass zwischen dem Abriss und dem Knall nur einige hundert Millisekunden vergingen, es gab leichte exotherme Reaktionen mit Russbildung :-)

Ein Australier hatte mal versehentlich einen MSP430 mit 12V betrieben. Bei ihm hat der uC hat das ueberlebt.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Eigentlich nur direkt 2 7Segment Anzeigen...

3 Andere Leitungen gehen auf einen RS485 Baustein.

Genau da, wo sie die Platine (bzw. Massefläche) verlassen,

Ja Falls nicht - einfach mal ne

Ich denke mal das wird doch über die Versorgung abgestrahlt. Die war halt ( mit der Sonde ) nur ruhiger als die Portpins.

Abgeblockt wird die 3.3V mit einer Würth 742792621 sowie 1µF und diverse

100nF.

So wie es aussieht, wird es sogar über das Netzteil abgestrahlt.

Das verwenden wir :

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Da das Netzteil auch mit der Netznachbildung Ärger macht, haben wir mal ein ( vergossenes ) Netzteil aufgemacht.

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Ich dachte mich trift der Schlag .... Die Erde anzuschließen war mal total überflüssig, da einfach nix drinnen angeschlossen war .... Einfach nicht bestückt, obwohl das im Datenblatt ja irgndwie zu vermuten gewesen wäre.

Nachdem wir die Y Kondensatoren extern nachgerüstet haben ist halbwegs Ruhe.

Andreas

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Andreas Ruetten

Naja, bei dem Hersteller kein Wunder... 'Mean Well'... Gut gemeint ist oft das Gegenteil von 'gut gemacht'

Primärelko direkt neben dem sicher nicht kalten Gleichrichter ist nicht wirklich eine gute Idee.

Gerrit

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Gerrit Heitsch

Da pfeift es gern raus.

Sollte ok sein. Falls es doch durchpfeift gibt es D-Sub Buchsen mit eingebautem "Lochferrit".

Bei sowas sind kleine H-Feld Sonden meist am besten. Die zeigen ueber welche Leitungen wieviel rausgeht.

Die ist fuer 64MHz nicht so der Hit, nur noch 60ohm und auch nicht mehr besonders verlustbehaftet:

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Murata BLM18HE102SN1 waere erheblich besser, falls die 0.35ohm ok sind:

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Urgs ...

Solange genug dB Marge da sind. Immer eine handbreit Wasser unterm Kiel :-)

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Ist fast die einzige machbare Stelle. Der Hauptuebertrager rechts oben wird normalerweise knalleheiss. Der FET ebenso und die Gleichtaktdrossel ist in der Drahtstaerke meist auch nicht gerade ueberdimensioniert. Ich vermute mal das weisse ist ein Widerstand zum Abfangen des Einschaltstromes, X-Caps werden in solchen Netzteilen ja meist nicht mehr spendiert. Wuerde dann auch heiss.

Am Ende ist es fast wurscht, da alles gedrungen und vergossen ist.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Wie nun? Schwingung *kurz* abgerissen, *POFF* und danach lief die Schwingung wieder? Erstaunlich robustes Design!

Saludos Wolfgang

--
Wolfgang Allinger              15h00..21h00 MEZ: SKYPE:wolfgang.allinger
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Wolfgang Allinger

Andreas Ruetten :

Probier mal das Stromversorgungskabel möglichst nah an der Platine mehrmals durch so einen Kern zu wickeln.: Reichelt T 68-2 (Amidon Ringkern) Wichtig ist auch, dass die Masse mit durch den Ferrit geht. "mit einer Würth..." deutet daraufhin, das Du die nur in der Plusleitung hast, mach da auch noch eine in die Masseleitung - da wo sie die Platine verlässt - denn die Masse strahlt genauso ab...

M.

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Matthias Weingart

Joerg :

Naja, so gross ist der Unterschied wirklich nicht. It depends; sicherlich gibt es gute HF-Induktivitäten mit Güten über 50; viele haben aber auch nur ne Güte von 5 oder so - womit sie sich nicht gross voneinander unterscheiden; wenn ich mir die Kurve im o.g. Datenblatt ansehe, das ist im unteren Bereich schon recht schön ideal induktiv ... :-)

M.

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Matthias Weingart

Am 05.10.2011 21:19, schrieb Wolfgang Allinger:

Eingebauter Defi halt :-)

Bernd

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Bernd Laengerich

Bei einigen uH? Das waere aber unter dem Wert fuer das Guetesiegel der Bundesspulenverordnung :-)

Die Perlen sollen ja bewusst einen Verlustanteil haben damit die HF nicht reflektiert sondern moeglichst viel davon abgeheizt wird. Die von Wuerth zieht aber auch in der gesamten Impedanz bei 64MHz nicht viel weg.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Gute Idee. Die roten "-2" Eisenpulverkerne sind eher was fuer Schwingkreise und manche Schaltreglerversionen, guenstiger (und billiger) waere 43er Ferrit. FT50-43 oder aehnlich, muss man dann nur

2-3 mal durch. Die gibt es ebenfalls bei Amidon, in Deutschland auch von Kaschke und so (da heissen sie nur anders).
--
Gruesse, Joerg

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Joerg

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