¿Por qué este microcontrolador detecta el nivel de caída de tensión a 2,6 V y 3,4 V?

El nivel de detección de caída de voltaje predeterminado para el ATmega32u4 es de 2,6 V (típico) en el rango de 2,4 V a 2,8 V. La tabla de valores posibles:

2.0V
2.2V
2.4V
2.6V default
3.4V
3.5V
4.3V

Lamentablemente, existe una gran diferencia entre 2,6 V y 3,4 V. Otra posibilidad es "detección de caída de tensión deshabilitada", que no está en mi tabla pero ciertamente existe.

Mi aplicación utiliza una placa Adafruit a 3,3 V y 8 MHz. La aplicación no pone en peligro la vida, pero la precisión siempre es de interés, por lo que debería beneficiarme de la detección de caídas de tensión, si es factible. Aparte de esta placa, 3,3 V parece ser un voltaje popular para un nivel de Vcc de microcontrolador, por lo que el nivel de caída de tensión predeterminado de 2,6 V parece ser una buena opción, excepto por el hecho de que la hoja de datos también tiene este gráfico.

Gráfico de área de operación segura para el ATmega32u4

Una interpretación es que a 2,65 V (que está por encima del nivel de caída de voltaje predeterminado), una frecuencia de 8 MHz es de alguna manera insegura y la frecuencia segura es algo más baja por extrapolación. No quiero correr más lento que 8MHz. Otra interpretación es que el gráfico le brinda información sobre la frecuencia máxima entre 2,7 V y 5,5 V y no se deben sacar otras conclusiones. No debe haber extrapolación.

Mi pregunta es: ¿Cuáles fueron las consideraciones de diseño que causaron que hubiera una gran brecha entre 2,6 V y 3,4 V en la tabla de nivel de caída de tensión? Parece un desperdicio tener que elegir un nivel de caída de tensión de 3,4 V en una aplicación alimentada por batería.

Respuestas (3)

Debe observar la tolerancia del umbral de voltaje de caída de tensión, así como el valor nominal.

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La configuración de 2,6 V (y, en realidad, cualquiera de las configuraciones) es inútil para un suministro nominal de 3,3 V en cualquier frecuencia de reloj. Podría funcionar , pero ¿es lo suficientemente bueno para ti? no es para mi

Si necesita un restablecimiento de BOD confiable, deberá suministrarlo externamente o usar un chip diferente.

Quizás se comprometieron con la configuración antes de caracterizar el chip y descubrieron que no funcionará de manera confiable a (digamos) 1.8V.

Los niveles lógicos de voltaje comunes son 3,3 V y 5 V, y muchas baterías tienen 4,2 V o 4,1 V. Por lo tanto, los niveles de caída de voltaje obviamente están diseñados para estar 0,7 V por debajo de estos voltajes de suministro.

En general, se supone que las fuentes de alimentación tienen tolerancias de ± 10 % (es por eso que la hoja de datos suele decir "4,5 V – 5,5 V"). Y cuando su fuente de alimentación genera 4,5 V, desea tener algún factor de seguridad adicional para que su microcontrolador no se reinicie ante la menor caída, sino solo cuando el voltaje es tan bajo que la fuente de alimentación está (aparentemente) completamente tostada. (Los condensadores de desacoplamiento amortiguan el voltaje, por lo que una caída de 0,7 V indica que la fuente de alimentación real ya es menor y que los condensadores de desacoplamiento ya están parcialmente descargados).

En otras palabras: 2,6 V es el nivel de reducción de tensión correcto para usar con un suministro nominal de 3,3 V.

En realidad, cuando usa la batería, su voltaje cae gradualmente. y no quiere que su sistema deje de funcionar mientras el voltaje cae solo un poco. y como puede ver en el diagrama, si su reloj es de 8 mhz, puede trabajar con un voltaje de suministro tan bajo como 2.7 e inferior a eso, lo que es inseguro o inestable. por lo tanto, querrá que la detección de caídas de voltaje detecte cuándo el voltaje de suministro es lo suficientemente bajo como para hacer que el sistema sea inestable o inseguro. 2.6v es un buen valor cuando usa un reloj de 8Mhz. Si decide utilizar una frecuencia de reloj más alta, obviamente es una buena práctica hacer que el umbral de oscurecimiento sea más alto. también puede hacer que el umbral sea más bajo si usa frecuencias más bajas o desea prolongar la vida útil de la batería y arriesga el rendimiento en aplicaciones no críticas.