MOSFET, GSM- Modul und "nur" eine Spannungsquelle...

S

Steffen Klein

Guest
Hallo,
ich habe folgendes Problem, seit ich den Mikrocontroller (ATmega8) und
das GSM-Modul (GM862-GSM) an einer Spannungsquelle betreibe:

Das GSM-Modul soll durch einen MOSFET ein- und ausgeschaltet werden.
Der Impuls hierfür kommt von dem Mikrocontroller (Portb.0). Das Ganze
funktionierte so lange, wie ich zwei Spannungsquellen benutzt
habe.
Seit ich nun alles über eine Spannungsquelle laufen lasse ist,
funktioniert nix mehr. (siehe
http://rzserv2.fhnon.de/~lg007360/download/gsm_2.JPG)

Zusätzlich habe ich versucht, auch die Versorgungsspannung zu
schalten.

Daraus ergab sich dann Schaltung
http://rzserv2.fhnon.de/~lg007360/download/gsm_2.JPG. Auch hier
funktionierte nix.

Habe mir dann gedacht, ich probiere es mal mit einer LED.
(siehe http://rzserv2.fhnon.de/~lg007360/download/led.JPG)

Folgende Dinge sind mir ausgefallen:
- Betrachte ich bei led.bmp jeden MOSFET für sich, dann schaltet er
die Versorgungsspannung von 5V durch. Schalte ich nun aber Beides,
dann liegen über LED und Vorwiderstand nur 3,4V an.
- Bei gsm_1.JPG und bei gsm_2.JPG liegen an Portb.0 keine 5V an (so
wie bei led.JPG), sondern 1,7mV.


Hat irgendjemand eine Idee, bin mit meinem Latein am Ende...


Gruß,
Steffen
 
Hi Steffen,

Steffen Klein schrieb:
Hallo,
ich habe folgendes Problem, seit ich den Mikrocontroller (ATmega8) und
das GSM-Modul (GM862-GSM) an einer Spannungsquelle betreibe:

Das GSM-Modul soll durch einen MOSFET ein- und ausgeschaltet werden.
Der Impuls hierfür kommt von dem Mikrocontroller (Portb.0). Das Ganze
funktionierte so lange, wie ich zwei Spannungsquellen benutzt
habe.
Seit ich nun alles über eine Spannungsquelle laufen lasse ist,
funktioniert nix mehr. (siehe
http://rzserv2.fhnon.de/~lg007360/download/gsm_2.JPG)
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Komm schon, geiz' nicht so mit Infos... WAS funktioniert nicht bzw.
welchen Effekt beobachtest Du?

<Kristallkugel Modus>
Dein Controller kriegt einen Reset oder stürzt ab, sobald Du die
Versorgung fürs GSM-Modul einschaltest? Ja?
Klar, im GSM-Modul sind Elkos drin, und Deine Stromversorgung kann
den kurzen Ladestrom nicht liefern, also bricht die Spannung
kurz ein....und tschüss.
</Kristallkugel Modus>

HTH
Wolfgang
 
Hi Steffen,

Steffen Klein schrieb:
Realitäts- Modus
Verdrahtung gemäß http://rzserv2.fhnon.de/~lg007360/download/gsm_2.JPG
(Mikrocontroller, GSM- Modul und Peripherie hängen an der selben
Versorgungsspannung)...
Sobald ich den Strom einschalte sehe ich auf dem Multimeter das ein Strom
von ca. 20mA fließt (Mikrocontroller + Betriebsspannungs- LED)...
Nach fünf Sekunden sollte(!!!) durch setzen des MOSFET auf 5V das GSM- Modul
eingeschaltet werden, doch nix passiert. Es liegen immer noch die besagten
20mA an.
Mit einem weiteren Multimeter habe ich dann im Verlauf des Vorgangs die
Spannung am Eingang des MOSFET gemessen und festgestellt, dass diese nahe
1,7mV beträgt.
So, tausche ich nun ich obengenannter Abbildung das GSM-Modul gegen eine
normale Diode mit Vorwiderstand aus, läuft alles reibungslos...
Funf Sekunden lang ein Verbrauch von 20mA, dann 5V Signal am MOSFET, welcher
dann durchschaltet und die Diode leuchten läßt.
/Realitäts- Modul
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Ja sag ich doch:
Deim Controller schaltet ein und zack kriegt er wegen Unterspannung
einen Reset, Steuerleitung geht auf Low (das hast Du gemessen).
Wennst mit einem Speicheroszi guckst, wirst Du sehen, dass alle 5 sec
ein ganz kurzer Impuls durchgeschaltet wird. Mit dem Multimeter,
das ja viel zu träge ist, siehst Du da nix.
Das erklärt auch warum es mit der LED als Last geht, da ist ja kein
Elko drin.
Du kannst ja mal einen parallel schalten (47 uF oder so) und wundern...

HTH
Wolfgang
 
"Wolfgang Mahringer" <wolfgang.mahringer@sbg.at> schrieb:

Ja sag ich doch:
Deim Controller schaltet ein und zack kriegt er wegen Unterspannung
einen Reset, Steuerleitung geht auf Low (das hast Du gemessen).
Wennst mit einem Speicheroszi guckst, wirst Du sehen, dass alle 5 sec
ein ganz kurzer Impuls durchgeschaltet wird. Mit dem Multimeter,
das ja viel zu träge ist, siehst Du da nix.
Das erklärt auch warum es mit der LED als Last geht, da ist ja kein
Elko drin.
Du kannst ja mal einen parallel schalten (47 uF oder so) und wundern...
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Wo aber kommt denn die Unterspannung her, wenn ich fragen darf?
Das GSM-Modul liegt an 5V (gemäß Datenblatt 3,4- 15V - Modul ohne
Festpannungsregler 3,4- 4,2V) und wird gegen Masse geschaltet. Ist es so zu
verstehen, dass das GSM-Modul dem Mikrocontroller die nötige
Betriebsspannung "vergnimmt", wenn ja, wie kann ich dies ändern?

Gruß,
Steffen
 
On Mon, 18 Aug 2003 19:27:36 +0200, "Steffen Klein"
<SteffenX2001@web.de> wrote:

"Wolfgang Mahringer" <wolfgang.mahringer@sbg.at> schrieb:

Ja sag ich doch:
Deim Controller schaltet ein und zack kriegt er wegen Unterspannung
einen Reset, Steuerleitung geht auf Low (das hast Du gemessen).
Wennst mit einem Speicheroszi guckst, wirst Du sehen, dass alle 5 sec
ein ganz kurzer Impuls durchgeschaltet wird. Mit dem Multimeter,
das ja viel zu träge ist, siehst Du da nix.
Das erklärt auch warum es mit der LED als Last geht, da ist ja kein
Elko drin.
Du kannst ja mal einen parallel schalten (47 uF oder so) und wundern...

Wo aber kommt denn die Unterspannung her, wenn ich fragen darf?
Das GSM-Modul liegt an 5V (gemäß Datenblatt 3,4- 15V - Modul ohne
Festpannungsregler 3,4- 4,2V) und wird gegen Masse geschaltet. Ist es so zu
verstehen, dass das GSM-Modul dem Mikrocontroller die nötige
Betriebsspannung "vergnimmt", wenn ja, wie kann ich dies ändern?
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Wo Du schaltest ist egal, Fakt ist, dass Du im Schaltmoment durch das
Aufladen der Kondensatoren im GSM-Modul einen Kurzschluss produzierst,
und dadurch bricht die Versorgung Deiner Schaltung zusammen. Bist Du
sicher, dass Du dem GSM-Modul solange es an uC-Ports haengt einfach so
die Masse wegnehmen solltest ? Dann musst Du aber auf jeden Fall
vorher die Portleitungen high oder passiv schalten, sonst "versorgt"
es sich noch ueber die ESD-Dioden mit Masse. Ausserdem waere ich bei
sowas ohnehin skeptisch, Masse ist Bezugspotenzial, da moechte man idR
keinen Widerstand haben, schon gar nicht, wenn empfindliche
Analogelektronik dranhaengt.
 
Wolfgang Mahringer <wolfgang.mahringer@sbg.at> wrote:

Ja sag ich doch:
Deim Controller schaltet ein und zack kriegt er wegen Unterspannung
einen Reset, Steuerleitung geht auf Low (das hast Du gemessen).
Wennst mit einem Speicheroszi guckst, wirst Du sehen, dass alle 5 sec
ein ganz kurzer Impuls durchgeschaltet wird. Mit dem Multimeter,
das ja viel zu tr ge ist, siehst Du da nix.
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So, habe gerade mit einem Speicheroszi die Steuerleitung und die
Versorgungsspannung des ľC angeguckt. Komischerweise war dort nichts
zu erkennen.


Das erklärt auch warum es mit der LED als Last geht, da ist ja kein
Elko drin.
Du kannst ja mal einen parallel schalten (47 uF oder so) und wundern...
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Habe mal eben einen 47ľF Elko parallel zum GSM-Modul geschaltet und
tatsächlich, es funktioniert nach nicht.
Aber auch hier kann ich nichts auf dem Oszi erkennen.

Viel wichtiger wäre aber für mich: Wie werde ich der Lage Herr?



Gruß,
Steffen
 
Hallo Steffen,

Verdrahtung gemäß http://rzserv2.fhnon.de/~lg007360/download/gsm_2.JPG
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diese Schaltung erscheint mir im Komplexitätsgrad beherrschbar...

Nach fünf Sekunden sollte(!!!) durch setzen des MOSFET auf 5V das GSM- Modul
eingeschaltet werden, doch nix passiert. Es liegen immer noch die besagten
20mA an.
Mit einem weiteren Multimeter habe ich dann im Verlauf des Vorgangs die
Spannung am Eingang des MOSFET gemessen und festgestellt, dass diese nahe
1,7mV beträgt.
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Du könntest das Problem eingrenzen:
Controller entfernen und FET per Prüfstrippe an 5V/ 0V ein/ ausschalten
(wegen ESD besser noch einen Widerstand gegen Masse beibehalten, so etwa
10 k bis 47k). Dann müsste es entweder irgendwo anfangen zu rauchen (da
wo die Spannung auf 1,7 mV gezogen wird), oder das Modul wird
eingeschaltet. In letzterem Fall hast Du irgendein Problem mit dem
Controller (z.B. die Reset-Sache).

HTH,

Ed
 
"Steffen Klein" <SteffenX2001@web.de> wrote in <bhr2fj$29d0g$1@ID-
115222.news.uni-berlin.de>:

Ist es so zu
verstehen, dass das GSM-Modul dem Mikrocontroller die nötige
Betriebsspannung "vergnimmt", wenn ja, wie kann ich dies ändern?
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Korrekt. Abhilfen (die ersten sind die besseren):

stärkeres Netzteil,
Riesen-Elko ins Netzteil,
Drossel (ein paar mH) in Reihe zum Mosfet,
Mosfet langsam aufsteuern (R-C Kombination an das Gate)

M.
 
Habe mal eben einen 47ľF Elko parallel zum GSM-Modul geschaltet und
tatsächlich, es funktioniert nach nicht.
Aber auch hier kann ich nichts auf dem Oszi erkennen.

Viel wichtiger wäre aber für mich: Wie werde ich der Lage Herr?
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Steuer den MOSFET langsam auf, wurde schon vorgeschlagen, mit einem
RC-Glied vor dem Gate. Fuer einen Sicherheitsfanatiker wie mich waere
jetzt wohl der Zeitpunkt gekommen, eine Strombegrenzung vorzusehen
(rein passiv mit Stromfuehlerwiderstand und Transistor, der dem Gate
die Spannung "wegnimmt"). Eine Drossel koennte auch helfen, aber dann
ist Dein Low-Side-Switch definitiv fehl am Platze, eine Drossel in der
Masseleitung einer HF-Schaltung klingt uebel.
Das letzte Mal, als ich Funkmodule (35cm) per uC geschaltet habe, habe
ich P-Kanal-MOSFETs benutzt, die ueber besagte Strombegrenzung
gesteuert wurden, die Module hatten irgendwas bei 600uF am Eingang,
das war meinem kleinen Schaltregler, der das Ganze aus Akkus gespeist
hat, etwas viel. Ausserdem solltest Du die Versorgung zum GSM-Modul
mal gegen Masse abblocken, ein paar uF Tantal und was Keramisches,
oder ein paar mehr uF Alu noch dazu - Deiner Experimentierfreude sind
keine Grenzen gesetzt.
 
So, leider habe ich in der Fachhochschule nur die Möglichkeit per google
diese Group zu lesen, bzw. in ihr zu schreiben, darum habe ich nicht
geantwortet.


Habe heute folgendes Herausgefunden, bzw. folgende Fortschritte gemacht:

- Es liegt definitiv daran, dann das GSM-Modul, wenn es ca. fünf Sekunden
nach dem Mikrocontroller eingeschaltet wird, den Mikrocontroller resetet.
Das Ganze war auf dem Speicheroszi leider nicht nachvollziehbar, habe es
aber durch eine Experimentierschaltung bestätigt (LED an den MOSFET und
GSM-Modul einfach fünf Sekunden später hinzugeschaltet).

- Nach einigem herumexperimentieren bin ich jetzt bei folgendem Punkt
angelangt. Ich habe in die Versorgungsleitung einen Kondensator (100nF) und
einen Elko (470ľF) geschaltet. In den Abzweig, der zum Mikrocontroller geht
habe ich einen Kondensator (100nF), einen Elko (22ľF) und einen Tantal- Elko
(1ľF) geschaltet. In den Abzweig zum GSM-Modul habe ich einen Elko (22ľF)
geschaltet. Zusätzlich dazu habe ich noch eine Spule von 10ľH in die
Versorgungsleistung des GSM-Moduls geschaltet (das entfernen der spule sorgt
dafür, dass die Schaltung dann nicht mehr funktioniert).
Die Kondensatoren sind parallelverschaltet, die Spule in Reihe.
Soweit so gut... Der Restliche Aufbau ist gleich geblieben. Schalte mit
meinem Mikrocontroller den MOSFET und der steuert die Masse zum GSM-Modul
durch. Das Alles funktioniert.
Der Zugriff auf das GSM-Modul klappt auch, lediglich, wenn es sich im Netz
einbuchen soll, dann gelingt dies nicht. Meine Vermutung ist, dass die Spule
die rund 3A zu diesem Zeitpunkt nicht verträgt.

Meine Frage ist nun, ob es einfach ausreicht, eine Spule, ebenfalls 10ľH,
aber mit einem höherem "Durchlassstrom" von 3A einzusetzten...


Gruß,
Steffen
 
Der Zugriff auf das GSM-Modul klappt auch, lediglich, wenn es sich im Netz
einbuchen soll, dann gelingt dies nicht. Meine Vermutung ist, dass die Spule
die rund 3A zu diesem Zeitpunkt nicht verträgt.
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Moeglich. Hat es denn vorher funktioniert ? Die schnellen Stromspitzen
duerften auch ganz ordentliches "ground bouncing" verursachen, da da
ja ein MOSFET in der Masse liegt, die Potenziale an den Datenleitungen
also nicht zwangslaeufig immer definiert sind. Hast Du hinter der
Spule, also zum GSM-Modul, denn noch mal kraeftig abgeblockt ?
Nach Deiner Beschreibung schien mir das nicht so.
 
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