cpu resettar pga emi från led multiplexing

[bigmac]

Startar en ny tråd med relevant frågeställning.

Problemet är alltså att reset kretsen på cpu fångar upp emi pga led displayerna som multiplexas och det triggar reseten om och om igen.

Mkt störningar på 5V linan.
Sitter ett gäng tantaler+10nf keramer mellan 5V och jord,

Tips på angeppspunkt?

[Akai]

Trötta kondensatorer i strömförsörjningen? Eller på någon förbrukare som kräver bra avkoppling

[bigmac]

Tror det är decouplingen som spökar. Det sitter ett gäng 1uF tantaler och 10n keram ihop strösslade på kortet. Ska nog ta och byta dom.

[agehall]

Ja, byte avkopplingskondingarna är nog en bra första åtgärd. Därefter hade jag även kollat om någon större konding i strömförsörjningen blivit trött.

[E Kafeman]

10 nF keram, om de byts kolla om samma typ exempelvis X7R, finns i samma kapsling fast 100 nF. De har i så fall troligen samma ESR och frekvensrespons men med 10 ggr lägre reaktans.
Keramer åldras men inte så att det bör ha betydelse. Dess lödningar åldras fortare.
Tantaler av gamla typen åldras inte nämnvärt i sin kapacitans men är potentiella kortslutare och byts förebyggande.
Vanliga elektrolyters åldrande är mer trolig orsak om strömresurserna brister vid vid spiklaster.
200 mV drop som oscilloskopet visar är inte orsak till oavsiktlig reset vid 5V-logik så där bör finnas bättre transient att hitta.
Det mer högfrekventa bruset,m hur mycket det kan minskas beror även till stor del på jordplanets utformning som inte ser helt optimal ut, men var så man ofta gjorde förr.
Bruset hade ändå ingen betydelse för logik-funktionen.
Det kan vara knepigt nog att få korta jordloopar på oscilloskop-probens jord, som också plockar upp brus.

Vill man ha en härdad version av tålighet mot oavsiktlig reset, som jag faktiskt har patent på, klipp och limma fast en koppartejp som stämmer med CPU-kroppens ovansida.
Anslut alla jordpinnar direkt från benen till kopparfolien. Jag brukar ta dubbelviken blanktråd som löds på folien och viks ner till kapselben och löda.
All 5V-pinnar förbinds till kopparfolien via 100nF ytmonterade kondensatorer 0402 eller 0603. Man ställer dom på högkant på kapselbenen och förbinder till kopparfolien.

Kopparfolien blir nu ett mycket stabilt lokalt jordplan där kapselns interna bondtrådar får en stabil och mätbart lägre impedans.
Det finns rätt väl utvärderat att skillnaden är avsevärd. Alternativet är att ha jordplan under kapseln i själva PCB-mönstret men jordlooparean dubblas minst och transmissions-kopplingen blir även den halverad, vilket är egenskaper som bägge har kvadratiska effekter.
Slutligen så sätter du dit en 10nF kondensator på reset-pinnen till kopparfolien. Det är inget som har negativ inverkan på de kretsar som eventuellt legitimt ska kunna avge rest eller dess timing, men förhindrar att snabba transienter ger reset-funktion.

Genom att nyttja koppartejpens förbättring av tranmissionledaregenskaperna för bondtrådarna användes detta en gång i tiden kommersiellt vid seriös överklockning av DIL 80286. Det lite roliga i var att koppartejpen även sänkte kärnans temperatur så det var vinst på flera sätt.
Den lite mer avancerade delen var att man med lämpliga avkopplingskondensatorer kunde öka hastigheten på kommunikationen med minneskretsarna genom att se till att bli av med ringningar. Sådant kan vara svårt att mäta på ett kretskort med dåliga jordplan men genom att mäta med prob direkt mellan koppartejp och signal-pinne, utan den eländiga jordslingan på proben, så får man mycket mer sanningsenliga mätningar.
Allt som inte är DC och probens jordloop skapar problem vid mätningar.

[Marta]

Gör det inte svårare än det är.
Det där kortet ser ut att ha magert med avkopplingskondingar. Klart obra. Pröva att åtgärda.

Driver 8155 displayer direkt? Även om +5V läggs på genom en kontakt någonstans så testa att istället mata på drivspänning alldeles invid det som driver displayerna. Den strömmen skall inte in och snurra runt på kortet.

[bigmac]

Yes, 8155'an driver 6st 8-segmentdisplayer och några led's direkt via en flatkabel. Inga avkopplingar öht.

[Marta]

Då är det nog lämpligt att lägga till några avkopplingar. Ett sätt är att sätta dem tvärs över kretsarna på ovansidan.

Har Du kollat det som genererar resetpulser, om det är denna anordning som triggas? Det är nog troligare än en störning direkt in i resetpinnen på 8085.

[bigmac]

Det som händer med resetpulserna är att svagt emi förstärks genom några trissor och det blir tillslut en signal som är tillräckligt stark för att bli en resetpuls. Helt sinnessjukt men så är det.
Kretsen som stör ut allt är den här extra pålödda PNP-trissan. Tar man bort den så sköter sig allt normalt, men de långa kablarna fungerar väl som nån antenn misstänker jag. Källan till problemet finns dock tidigare än en pålödda trissan. Man kan följa störningarna bakåt rätt långt.

[guckrum]

Jag förstår din analys som att, så att säga, transistorn är källan till störningen och resetkretsen mottagaren, så låt oss fokusera på dem en stund.
- Resetkretsen, kan du avkoppla den mera, eller sänka impedansen i den för att minska störningskänsligheten?
- Transistorn, vad gör den? Långa ledningar kanske kan tvinnas? Kan du sänka bandbredden på insignalen utan att påverka funktionaliteten? (lägre bandbredd => långsammare flanker => mindre störningar) Kan du avkoppla den direkt?
Det ser lite fattigt ut med avkoppling på kortet, tycker jag.

[Marta]

Mer avkopplingskondingar. 47 eller 100 nF mellan spänningspinnarna på de kretsar där det är möjligt kan dämpa störpulserna. Börja med 8155.

En annan enkel sak att testa, sätt en 1N4148 i serie med basen på PNP-trissan, med ringen bort ifrån denna. Med reservation för att det är en magisk patentkoppling som då inte längre orkar driva den när den är tänkt att resetta.

Funkar inte det enkla måste Du rita upp ett schema på _hela_ resetkretsen. Skulle där vara en okänd komponent, rita bara en fyrkant. Du måste då ta reda på vad det är som driver PNP-trissan och varför det finns där.

[Swech]

Kortet har väl fungerat tidigare.
Det är ingen nyutvecklad pryl så något är det som gett upp/ börjat tröttna.
Så omdesign är väl isåfall inte riktigt rätt väg att gå

Swech

[bigmac]

Mer avkopplingskondingar. 47 eller 100 nF mellan spänningspinnarna på de kretsar där det är möjligt kan dämpa störpulserna. Börja med 8155.

En annan enkel sak att testa, sätt en 1N4148 i serie med basen på PNP-trissan, med ringen bort ifrån denna. Med reservation för att det är en magisk patentkoppling som då inte längre orkar driva den när den är tänkt att resetta.

Funkar inte det enkla måste Du rita upp ett schema på _hela_ resetkretsen. Skulle där vara en okänd komponent, rita bara en fyrkant. Du måste då ta reda på vad det är som driver PNP-trissan och varför det finns där.

Det är kopplat exakt så redan med en diod med katoden bort från trissan.

[Marta]

Diodens existens visar nog att det redan från början fanns problem.

Det ligger mycket i det som sägs ovan, det har fungerat tidigare. Då är frågan om det legat precis på marginalen så komponentåldrande fått det att bli fel nu, eller något är riktigt sönder.

Har Du lyckats mäta den oönskade resetpulsen? Det är en viktig skillnad om själva resetgenereringen triggas, eller om det är vägen fram till processorn som störs.

De två kraftiga dips som syns på scopet ser ut att ha en viss "tyngd". Är där knappar bredvid displayerna och är de hela. Ett primitivt muxat tangentbord kan mycket väl få utgångar att mötas och då kan det flyta lite ström. Försök hitta var de kraftiga störpulserna kommer ifrån.

[bigmac]

Resetpulsen som kommer fram till cpu är otroligt kort. Max några ms. Så här ser signalen ut på resetbenet.
Väldigt märkligt utseende.