ATMega8: perché VCC e AVCC devono essere collegati?

Ho letto spesso che è buona norma connettere VCC con AVCC. Anche nel datasheet di ATMega8 lo dice:

AVCC è il pin della tensione di alimentazione per il convertitore A / D, la porta C (3..0) e ADC (7..6). Dovrebbe essere collegato esternamente a VCC, anche se l'ADC non viene utilizzato. Se viene utilizzato l'ADC, deve essere collegato al VCC tramite un filtro passa-basso. Si noti che la porta C (5..4) utilizza la tensione di alimentazione digitale, VCC.

Ma da nessuna parte posso trovare una spiegazione sul perché debbano essere collegati. Un semplice circuito per far lampeggiare un LED funziona senza collegare VCC e AVCC.

Devo solo accettarlo o c'è una buona ragione?

Principalmente, deve essere collegato perché il produttore dice che dovrebbe.

A parte questo, dovrebbero per il pieno funzionamento del chip (tutte le porte / i pin), per prevenire problemi di pin flottanti sul lato AVCC, per prevenire il rumore sul lato digitale. Esistono problemi in cui la mancata alimentazione del lato AVCC provoca l'assorbimento di energia parassita e può destabilizzare l'orologio interno o impedire l'avvio stabile.

I progettisti Atmel hanno deciso che avere un VCC e una terra analogici separati è il modo migliore per consentire una sezione analogica relativamente priva di rumore, consentendo agli utenti di aggiungere filtri e separazione dei piani digitale e analogico, anche all'interno dell'ATmega. Non è solo ATMega8, ma tutti gli ATMegas e persino alcuni ATTINY hanno questo design.

Bravo con te per aver chiesto il motivo!

L'AVCC è specificato come un pin indipendente perché si collega internamente ai componenti analogici chiave e come tale dovrebbe avere condensatori di filtraggio separati.

I semplici progetti "luci intermittenti" non hanno requisiti di rumore e precisione.

Ora, se intendi se devono essere collegati alla stessa TENSIONE, la risposta è sì entro +/- 0,3 V di VCC

Dal foglio dati completo di ATMega8 :

"L'ADC ha un pin di tensione di alimentazione analogica separato, AVCC. AVCC non deve differire di più di ± 0,3 V da VCC." e "AVCC è il pin della tensione di alimentazione per il convertitore A / D"

Ricapitolando: AVCC e VCC dovrebbero essere alla stessa tensione (entro +/- 0,3 Volt), ed è identificato come un pin separato per consentire al progettista di posizionare filtri aggiuntivi su quell'ingresso per mantenere il rumore fuori dal sensibile A / D porzione del convertitore dell'IC.

Spero possa aiutare!

Spesso, l'alimentazione digitale e i pin di terra finiscono con piccole quantità di rumore. È difficile eliminare tutto questo rumore quando i circuiti digitali commutano quantità significative di corrente e è improbabile che 150 mV di rumore dell'alimentazione influiscano sui circuiti alimentati dai pin dell'alimentazione digitale. Avere 150 mV di rumore sui pin di alimentazione analogici, tuttavia, renderebbe molto difficile o impossibile per la circuiteria analogica ottenere un'accuratezza minima della percentuale. Il fatto che i pin analogici siano separati significa che si possono ottenere letture accurate anche se sull'alimentazione digitale sono presenti 150 mV di rumore, a condizione che l'alimentazione digitale non oscilli di più di 300mV e che uno abbia un'alimentazione analogica che si trova da qualche parte entro 300 mV da entrambi gli estremi della gamma dell'offerta digitale.

Solo per aggiungere un altro motivo per cui AVCC dovrebbe essere collegato anche in progetti semplici.

Quando si utilizza il circuito di rilevamento Brown-out, che si basa sul riferimento di tensione interno, è possibile che si verifichino comportamenti imprevisti e avvio inaffidabile del dispositivo. Può manifestarsi come strane soglie di tensione che innescano il ripristino del BOD o che il dispositivo non si avvia con la tensione ocassionale corretta.

Ho appena incontrato questo problema in uno dei miei progetti di hacking "rapidi e sporchi" utilizzando ATmega88P.

Dopo aver collegato AVCC direttamente a VCC, il problema con BOD che non ha rilasciato il reset è stato risolto. Dal momento che non utilizzo altre periferiche analogiche nel mio progetto, non mi sono preoccupato del corretto disaccoppiamento. Questa soluzione è stata trovata in uno dei thread del forum avrfreaks dopo aver cercato su Google. Vedi: http://www.avrfreaks.net/comment/349747#comment-349747

Il motivo ha a che fare con il processo interno del dispositivo e come è costruito. Poiché specificano che AVCC e VCC devono essere entro 0,3 V, ciò è simile alla tensione di protezione dei diodi interni utilizzati nei chip. Se i diodi sono polarizzati al di sopra di 0,3 V (ad esempio se AVCC non è collegato), questi diodi potrebbero condurre, causando problemi e forse danneggiando il dispositivo.