ATMega 32/32L. Шум внутреннего источника опорного напряжения, Разброс параметров в разных партиях закупки. Опции

[Alex2578]

Добрый день.

Если кратко, то имеется проблема связанная с шумом внутреннего источника опорного напряжения контроллеров ATMega32L, ATMega32. Проблема связана именно с разбросом характеристик конкретной приобретенной партии контроллеров. Если кто сталкивался, поделитесь наблюдениями, выявлена ли какая-либо закономерность, например, с датой производства, партией, заводом???


Если подробно, то читайте ниже.
Прикладываю русскоязычный вариан текста письма, направленного в службу тех. поддержки головного офиса Atmel Corp.

Мы разрабатываем долгосрочный проект.
Разработка началась на микроконтроллере ATmega323 с использованием встроенного АЦП c одним обычным каналом, одним дифференциальным каналом с программируемым усилением на 10 и с применением встроенного источника опорного напряжения 2,56 В.
Далее программное обеспечение без проблем было перенесено на микроконтроллер ATmega32, а впоследствии и на ATmega32L.
Были попытки применения микроконтроллера ATmega32A, но проявился высокий шум преобразования АЦП.
Вернулись на ATmega32L. Все без проблем работало.
Но недавно была произведена новая закупка контроллеров ATmega32L. И мы вновь столкнулись с проблемой шума.
Имеем старый контроллер с маркировкой:
- сверху ATmega32L 8AU 1019D
- снизу 0F4369 1TAIWAN-K 1019 e3
с которым все по прежнему работает.
И новый контроллер с маркировкой:
- сверху ATmega32L 8AU 1125D
- снизу H6N077 354V21 6TAIWAN-K 1125 e3
с которым наблюдается высокий шум преобразования АЦП.
На неподключенном выводе AREF при помощи осциллографа было измерено напряжение опоры. На старом контроллере уровень шума составляет 13 мВ, а на новом 632 мВ.
Напряжение опоры можно сделать более стабильным путем подключения конденсатора между выводами AREF и AGND.
При подключении конденсатора 0,01 мкФ уровень шума понижается с 632 мВ до 24 мВ. Но этого не достаточно.
Подскажите в чем разница между двумя микроконтроллерами ATmega32L? Как можно еще больше понизить шум внутреннего источника опорного напряжения.

Получил содержательнейший ответ, из которого львиная доля информации это благодарности за обращение в службу с надеждами на дальнейшее сотрудничество. А суть сводится к тому, что контроллеры идентичны, типа курите даташит на стр. такой-то, рисунок такой-то.

В общем обращение в Атмел ничего не дало.
При общении с нашим отечественным официальным дистрибьютером выяснилось, что были жалобы подобного характера на ATMega32A, но там понятно, другая технология изготовления, могло что-то вылезти боком. Те ребята проблему не победили, ушли на другой контроллер. Наша техподдержка, услышав, что эти же проблемы есть на 32L развела руками, предположила, что, видимо, стали все гнать по более дешевой технологии, а маркировку ставить, какую надо.

Я поставил крест на ATMega32A и 32L. Брал ATMega32-16AU и радовался жизни. Но с очередной закупкой наткнулся на ту же проблему... ШУМИТ, блин, причем один в один как 32A и 32L.

В общем такие дела... Потому повторюсь с вопросом:
если кто сталкивался с подобным, поделитесь наблюдениями, выявлена ли какая-либо закономерность, например, с датой производства, партией, заводом???

Спасибо за внимание.

[ukpyr]

tl431 так решает проблемы, так решает... ужос как решает.

для вас может и решает, я применяю более другие опоры

[_Pasha]

для вас может и решает, я применяю более другие опоры

Если не секрет. Это из-за необходимости в source выходе или точность не устраивает?

[Gorby]

Если не секрет. Это из-за необходимости в source выходе или точность не устраивает?

Нужны прецизионные резисторы в делитель. И даже с ними точность не ахти. Хотя конечно, кому и кобыла - невеста.
Специализированные опоры существенно точнее, стабильнее, менее шумные и не требуют резисторов. Но дорогие, заразы...

[_Pasha]

кому и кобыла

Это, заметьте, применительно к 10-разрядному АЦП это ж какая точность нужна, мама не горюй!
2.44мВ при опоре 2,5в, tl431 по всей температуре имеет абс. погрешность 5мВ

[Xenia]

Это, заметьте, применительно к 10-разрядному АЦП это ж какая точность нужна, мама не горюй!
2.44мВ при опоре 2,5в, tl431 по всей температуре имеет абс. погрешность 5мВ

Совершенно верно! Более того, показания АЦП, как правило, все равно нуждаются в калибровке (если необходима точность), а раз так, то можно калибровать на той опоре, что есть . Вот и сейчас на Xmega ввели калибровочный множитель (long*4) для АЦП в энергонезависимую память (подобно фузам), который скопом учитывает изменение наклона характеристики с учетом как индивидуальных особенностей самого преобразователя, так конкретной величины опорного напряжение, поскольку то и другое сказывается на наклоне характеристики. Причем прошивают этот коэффициент прямо на фабрике, видимо, подвергая каждый новоиспеченный МК испытаниям. В этом смысле отклонение номинального напряжения от идеала должно полностью компенсироваться данным множителем.

В обычных Мегах и Тиньках примерно так же прошивали (и прошивают ныне) коэффициент, учитывающий частоту внутреннего RC-генератора. Как видим, с ним точно такая же незадача - ходит точно, то сама частота различна у разных экземпляров.

Похоже, это общая проблема, которая в случае недорогого изделия решается либо путем пост-маркировки (сортировкой готовых изделий по результам тестирования, а потом расфасовки по разным коробкам), либо путом отбраковки изделий, чьи показатели переходят все границы. Полагаю, что даже резисторы так делают - не задаются заранее %-том погрешности, а уже после изготовления сортируют продукцию на 1%, 5%, 10%-ую погрешность, продавая их по разным ценам. А что имеет еще большую погрешность отправляют в утиль. Так и с транзисторами поступают, сортируя уже готовые изделия по коэффициенту усиления.

А вот выбрасывать МК в утиль только из-за того, что у него опора от номинала отличается, жалко , слишком уж сложный продукт. А если калибровочным коэффициентом дело можно поправить, то почему бы и нет? По крайней мере, влияние вариации опорного напряжения на показания АЦП легко исправляются тем самым множителем. Тут гораздо опаснее эффекты нелинейности, которые так просто не скомпенсируешь, но только опора в том уже не виновата.

[_Pasha]

Так и с транзисторами поступают, сортируя уже готовые изделия по коэффициенту усиления.

Ой, как вспомню... подбор пар КП901А по температурному уходу стат. хар-тик. Это начало 90-х, выбирали уже неликвиды, из 100 штук отбирались пар 5-6. а потом девайс - под заливку эпоксидкой - и температурные тренировки, потом на вибростенд. Выход - в лучшем случае 30%