Schwächt das Ansteuern des GPIO eines Mikrocontrollers im ausgeschalteten Zustand den Chip?

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Wir verwenden den Mikrocontroller LTC5800-IPM in einem Projekt. So wie unser Design jetzt ist, werden die GPIO-Pins des IC manchmal hoch (auf 3,3 V) oder niedrig geschaltet, wenn er ausgeschaltet ist. Wird dies den Chip schwächen? Die absoluten Maximalwerte geben an, dass die Spannung an einem digitalen E / A-Pin -0,3 V bis VSupply + 0,3 V beträgt. Wenn die Antwort Nein lautet, kann der IC beim Einschalten geschwächt werden?

Der LTC5800-IPM verfügt nicht über das detaillierteste Datenblatt. Wenn es für dieses Gerät im Besonderen nicht klar ist, würde ich mich für CMOS-Mikrocontroller-GPIOs im Allgemeinen interessieren.

gpio

— BenYL
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Definieren Sie "geschwächt".

— JYelton

Was ist VSupply für den Controller beim "Ausschalten"?

— Jippie

Es befindet sich auf der anderen Seite eines Lastschalters, sodass Vdd nur getrennt wird.

— BenYL

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Ja, es ist möglich, den Chip zu beschädigen, indem er von einer niederohmigen Quelle angesteuert wird, wenn Vdd 0 ist.

Wie Sie aus dem Datenblatt lesen , beträgt die absolute maximale Eingangsspannung Vsupply -0,3. Wenn also Vsupply 0 ist, sollten Sie nicht mehr als +/- 300 mV an einen Eingang anlegen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Neben einer möglichen Beschädigung des Schutznetzwerks des jeweiligen E / A-Pins kann es zu einem Latchup kommen , wenn ein Eingang von einer niederohmigen Quelle angesteuert wird , wodurch entweder die Stromversorgung auf eine niedrige Spannung kurzgeschlossen oder zerstört wird der Chip (vielleicht beides).

Um die beiden Geräte zu isolieren, können Sie einen Spannungsübersetzer wie den 74AVC1T45 verwenden , der eine hohe Impedanz aufweist, wenn Vdd 0 ist.

Das Schutznetzwerk ist so etwas wie eine kleine Diode zwischen dem Eingang und Vsupply (und etwas ähnlichem wie GND) und normalerweise ein gewisser Serienwiderstand, der beschädigt werden kann, wenn Sie zu viel Strom durch den Eingang treiben. Wenn Sie den Eingang auf (sagen wir) 3,3 V ansteuern , fließt Strom aus dem Vsupply-Pin in alles, was extern angeschlossen ist. Zumindest ist dies eine große Belastung für alles, was den Chip antreibt, auch wenn es nicht sofort Schaden verursacht.

Latchup (wie im obigen Link ausführlich beschrieben) ist ein Effekt, der durch die parasitäre SCR-Struktur verursacht wird, die den meisten CMOS-ICs eigen ist. Wenn sich ein Chip mit geringem Stromverbrauch sehr heiß anfühlt, ist dies wahrscheinlich ein Latchup.

— Spehro Pefhany
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Wie wäre es, wenn wir Reihenwiderstände an Leitungen anschließen, die den ausgeschalteten Chip antreiben?

— BenYL

@BenYL Offiziell ist dies für diesen speziellen Chip nicht erlaubt (siehe oben). Einige Chips haben eine Strombegrenzungsspezifikation, die diese Situation abdeckt (Sie dürfen +/- 0,3 V überschreiten, wenn Sie den Strom auf den angegebenen Wert begrenzen. In der Praxis wird dies häufig durchgeführt und funktioniert (mit einigen Einschränkungen), sofern der Strom vorhanden ist ist ausreichend begrenzt.

— Spehro Pefhany

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Legen Sie, sofern im Datenblatt und in der zugehörigen Dokumentation nichts anderes angegeben ist, keine nicht geerdete Spannung an ein Gerät ohne Stromversorgung an. Das Gerät wird möglicherweise über die Eingangsschutzdioden am Pin mit Strom versorgt und kann sich unregelmäßig verhalten.

Wenn es keine Möglichkeit gibt, den Schaltplan so zu ändern, dass an nicht mit Strom versorgten Geräten keine Spannung an ihre Eingänge angelegt wird, verwenden Sie Drei-Status-Puffer wie 74HC125 oder 74HC244, um die Eingänge zu erhöhen, wenn das Gerät nicht mit Strom versorgt wird.

— Ignacio Vazquez-Abrams
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Das Interessante ist, dass wir bereits Pufferchips im Design haben, da der LTC5800 an ein anderes ähnliches Gerät angeschlossen ist. Jeder Chip kann mit Strom versorgt werden, der andere nicht. Ich muss irgendwie beide Chips schützen.

— BenYL

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Verwenden Sie dann so etwas wie den TXB0104, der Hi-Zs verwendet, wenn beide Seiten nicht mit Strom versorgt werden.

— Ignacio Vazquez-Abrams

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Seien Sie vorsichtig mit Teilen wie dem TXB0104 - der LTC5800 verfügt möglicherweise nicht über genügend Antriebsfähigkeiten, um die Richtung zuverlässig zu steuern. Ich musste Designs mit diesem Problem beheben.

— Spehro Pefhany

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Ich werde CMOS IC CD4066 für ähnliche Situationen verwenden. Es verfügt über einen breiten Versorgungs- und Eingangs- / Ausgangsspannungsbereich sowie vier bidirektionale Schalter. Die Spannung zwischen zwei Systemen sollte gleich sein, damit die maximal zulässige Spannung für die GPIO-Eingänge im Vergleich zu Vdd nicht verletzt wird. Die Häufigkeit des Kommunikationsprotokolls muss berücksichtigt werden.

Georgi Motev

— Georgi Motev
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