Спасибо, что поделились. При снижении напряжения на входе,
скважность уменьшается, что положительно сказывается на работе
конденсаторов. И всё же, какую ёмкость при -30 градусах, имеет
керамика, которой вы пытались улучшить ситуацию? Не может выйти
так, что вся керамика, и в преобразователе напряжения, и ваш
довесок - просто теряют львиную долю ёмкости и не позволяют держать
пульсации в норме? Кроме того, ФАПЧ - штука аналоговая и требует чистого питания. В ранних версиях микросхем, для ФАПЧ выделялся отдельный домен питания с отдельной блокировкой. Сейчас проще, но... В пример ваша проблема.
Я бы не казнил ваш понижающий преобразователь без должного разбора. Он и должен давать пульсации, и должен давать грязное питание, если его морозить. И для подобных преобразователей, приличные производители оговаривают, что для ЭМС и особых условий использования, нужны дополнительные ёмкости. Так что добавьте ёмкостей и по входу (а то вдруг на входе там такой кошмар, что мешает работать МК просто наводкой), и по выходу. С проверкой осциллограммы запуска и работы при -30. Для осциллограммы, я бы повесил делитель 100КОм на 50Ом и вывел бы из морозильника кабелем 50Ом на осциллограф для анализа.
Как другие коллеги, я тоже понижаю питание до 5В импульсным преобразователем, но питаю МК через линейный стабилизатор. Плюс - у меня линейный стабилизатор держит до +40 на входе, что спасает от отказов, пробоев 5-вольтового, если таковые случаются.
UPD: если дело в нестабильности работы обратной связи в DC/DC из-за падения ёмкостей при низких температурах, пробовали подгрузить стабилизатор десятком мА?