Hallo,

mir ist es passiert, dass ich einen Analog-EIngang (A0) eines Nano Boards (China) kurzzeitig mit zu hoher Spannung (12V) berührt habe.
Doch ich hab noch etwas bemerkt, denn der "Leerlaufstrom" ist ab dem Defekt von ca. 10mA auf 50mA gestiegen.
Liegt wohl am defekten A0?
Die Eingangsschutzschaltung besteht aus Dioden, wobei positive Überspannung auf Vcc abgeleitet wird. Dein ganzer µC lief also kurzzeitig mit 12V. Da der Vcc-Anschluss in beide Richtungen funktioniert, sind auch alle anderen ICs, welche an Vcc hängen mit 12V versorgt worden. OK, die Leiterbahnen auf dem Chip sind sehr fein und haben einen entsprechenden Widerstand.
Du hast auf alle Fälle einen Totalschaden.
Keiner weiss was alles beschädigt und welche Leiterbahnen auf den Chips weggebrannt wurden. Das deine CPU noch scheinbar funktioniert ist mehr ein Zufall. Die andere Frage ist, was noch wirklich richtig funktioniert?
Das kann jetzt zu einer lustigen Geisterjagd führen, weil nicht mehr sicher ist, dass die Software richtig ausgeführt wird.

Ich habe bemerkt, dass das Board mit 4V deutlich weniger Spannung brauchtm als mit 5V, aber trotzdem noch alles funktioniert. Av 3,8V ist aber Schluss.
Spricht eigentlich etwas dagegen, das Board auch 4V zu betreiben?
Können schon, aber keiner garantiert, dass es richtig funktioniert!
Im Datenblatt steht die Zulässige Versorgungsspannung. Über diesen Spannungsbereich garantiert der Herstelle über den zulässigen Temperaturbereich die richtige Funktion.
Bei µC mit grossem Spannungsbereich, ist bei kleineren Spannung auch die maximale Taktrate kleiner.

Ich hatte schon µCs bei welchen 2.0V als kleinste Spannung für den Datenerhalt im RAM garantiert wurden. Zumindest bei Raumtemperatur haben diese aber die Daten noch mit 0.2V gehalten. Allerdings habe ich dies dann nicht bei höheren Temperaturen getestet. Aufgefallen ist mir dies, weil die Daten im RAM mit einer Prüfsumme gesichert wurden. Beim Testen also die Spannung ausgeschaltet und wieder mit Spannung kam keine Fehlermeldung. Dann ging die Suche nach dem Fehler los. Ich hatte da nicht einmal ein speziell gutes Exemplar, alle 100 Geräte haben sich so verhalten.

Die Parameter von Transistoren ändern sich sehr stark mit der Temperatur. z.B. nehmen die Leckströme mit der Temperatur zu. Aber auch die Schaltgeschwindigkeit ändert sich.
Damit auch die Montagsware die Bedingungen noch erfüllt, müssen die typischen µCs etwas besser sein, als im Datenblatt angegeben.
Wenn ich eine 10MhZ-CPU herstelle und in der Fabrikation eine Toleranz von +/-20% habe, bekomme ich theoretisch 50% Ausschuss. Ein Teil der CPUs funktioniert nur bis 8MHz und andere dafür bis 12MHz. Wenn ich jetzt intern 12.5MHz-Cpus herstelle, funktionieren die schlechtesten noch mit 10MHz und die besten schaffen 15MHz. Aber ich habe 100% Ausbeute. Je nach Marktlage, kann ich dann die schnelleren ausmessen und teurer verkaufen. Heute ist es oft so, dass eigentlich nur die schnellste Variante fabriziert wird und anschliessend wird ausgemessen und entsprechend markiert. Je besser der Hersteller die Fabrikation im Griff hat, umso weniger langsame CPUs fallen an. Dann werden halt auch schnelle CPUs als langsame Variante markiert um die Stückzahlen zu erreichen.

Die ersten 80386 hatten eine gemeinen Bug. Wenn die CPU warm hatte, rechnete sie bei der 32-Bit Multiplikation falsch, Dies war noch innerhalb des garantierten Temperaturbereichs.

Ich selbst hatte ein ähnlicher Problem mit den 6502 aus den ersten Serien. Wenn der Chip unter 20°C hatte, hatte die CPU den Rest nicht richtig ausgeführt. Ich im Labor und bei der Fabrikation nicht aufgefallen. Der Kunde hatte aber die Geräte in seinem Keller und da wurde es über Nacht unter 20°C. Man musste Einschalten, etwa 10s warten, bis der Chip sich aufgeheizt hatte und dann nochmals Aus/Einschalten. Dann funktionierte alles Problemlos.

MfG Peter(TOO)

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Zitat Zitat von HaWe Beitrag anzeigen
Wenn es dir aber ums Strom-Sparen geht und du beim 5V Nano bleiben willst (oder auch wenn du einen 3.3V ProMini hast und noch mehr Strom sparen willst), kannst du viel erreichen, wenn du den µC zwischen den Messungen schlafen legst, und nur alle 2sec oder was auch immer kurz zum Messen aufweckst.
Wenn man genügend Reserve bei der Rechenleistung hat, kann man auch den Takt herunter setzen. Bei CMOS ist der Eigenstromverbrauch direkt proportional zur Taktfrequenz.
Der Gesamtstrom setzt sich aus den Leckströmen, einem direkt zur Frequent proportionalen Anteil und natürlich demjenigen Strom, welcher an die Peripherie geliefert wird zusammen.
Der Frequenzabhängige Strom kommt von den Kondensatoren, welche bei jedem Takt umgeladen werden müssen. Deshalb kann man bei vielen Prozessoren nicht benötigte Einheiten auch abschalten, dies senkt den Stromverbrauch.

MfG Peter(TOO)