so starte und dann langsam runter drehe hört der atmega8L bei ca. 3,4V auf zu arbeiten.
Wie misst du denn die 3.4 Volt? Ein µC resettet schon bei sehr kurzen Spannungseinbrüchen und misst am AD-Eingang auch sehr kurze Spannungseinbrüche.
Mit einem einfachen Multimeter wirst du diese Spannungseinbrüche nicht feststellen können.

Ich hatte schon mal ähnliche Probleme, ein etwas dickerer Elko (1000µF oder auch mehr) parallel zur Spannungsquelle hat bei mir Wunder bewirkt.