5V Tolerancia del pin de SALIDA de 3.3V

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Supongamos el siguiente escenario:

  • uC (@ 3.3V VDD) controla un pin de E / S HIGH 3.3V (solo para que quede claro, no es un pin de drenaje abierto, por lo que el mosfet de canal p del pin de salida en realidad conduce el pin a VDD nivel)
  • El pin también está clasificado como una entrada tolerante de 5 V (por lo que no está sujeto a VDD).
  • La línea que conduce el pin también está conectada a un pin de otro uC (@ 5V VDD) que también puede conducir la línea al nivel de 5V
  • Entre los dos pines de los diferentes uC asumimos una resistencia de ~ 2470R

Las preguntas son:

¿Qué sucede si mientras el 3.3V uC maneja la línea HIGH (3.3V), el otro uC también intenta conducir la línea HIGH (5V)? ¿Qué se puede decir acerca de la tolerancia de 5 V del pin de SALIDA 3.3VDD uC?

¿Entonces se sinking una corriente de 680uA ((5 - 3.3) / 2470) al VDD de la 1ª uC? ¿Qué sucede realmente dentro del circuito de pines de E / S de la primera unidad de usuario? ¿Es esta conexión segura?

Publico esta pregunta en caso de que alguien con una mejor comprensión se preocupe por responder, ya que este caso no está documentado en la hoja de datos de la unidad de usuario y no pude encontrar ninguna referencia definitiva sobre esto después de investigar un poco.

    
pregunta Nitro

2 respuestas

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En el sentido más abstracto, lo que sucede es esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tiene una diferencia de 1.7V en 2.47 \ $ k \ Omega \ $, por lo que una corriente de aproximadamente 0.69 mA fluye de V2 a V1.

La línea no se divide en un estado claramente definido. A la izquierda de R1, el nivel es lo que V1 está emitiendo. A la derecha, la tensión de V2. En todo el cuerpo de R1, hay una mezcla de V1 a V2. Obviamente, esto probablemente no sea un comportamiento útil para circuitos digitales donde queremos un nivel lógico definido en una línea de señal dada: el mismo nivel en ambos lados de cualquier resistencia.

La corriente de caso más desfavorable de aproximadamente 2 mA se produce cuando V1 está bajo y V2 está a 5V. Desde la perspectiva de V2, solo está conduciendo una resistencia de 2.47 \ $ k \ Omega \ $ a tierra, pero V1 tiene que hundir la corriente. En el caso opuesto, V2 tiene que recibir algo menos de corriente desde V1.

    
respondido por el Kaz
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No creo que encuentres una especificación sobre esto. Algunos controladores pueden hundirse (y fuente) más actuales que otros. Algunos están protegidos y otros no. Depende de los tipos utilizados por los diseñadores del dado. Para ahorrar dinero, algunas versiones del mismo IC pueden tener diferentes controladores a lo largo de sus ciclos de producción.

La corriente de 680uA intenta hundirse en el VDD de la 1ª uC. Lo que sucede depende del tipo de controladores de salida en el dado. Algunos controladores tienen alguna protección de voltaje inverso que se retroalimenta al suministro del circuito del troquel que algunos controladores de salida no pueden y pueden fallar.

En un controlador protegido, la corriente se desvía al resto de los circuitos en la matriz. Si no puede absorber el exceso de corriente, entonces comienza a elevar la tensión de alimentación Vdd interna. Esto a veces puede dañar las cosas de forma impredecible.

Hay unos algunos controladores que protegen en ambas condiciones donde el circuito interno está aislado y el controlador está protegido, sin embargo este no suele ser el caso (siga el rastro de patente en el enlace para ver más ejemplos). Los controladores de salida para los pines ocupan mucho espacio en el troquel y, a menudo, se minimizan.

    
respondido por el user6972

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