¿Las resistencias internas del pin de E / S son iguales a la resistencia de Thevenin?

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Estoy tratando de encontrar la Thevenin resistance de un pin de E / S para el ATmega644 . Veo en la hoja de datos que hay un rango de resistencia de pull-up interno de 20-50 kohm. Así que con eso, puedo crear un circuito modelado así (ignorar todos los valores):

La fuente de voltaje proviene del pin de GND y de E / S y la resistencia en el diagrama es la resistencia de pull-up. Solo me importa este pin cuando está ALTO, así que asumo que Veq = Vcc. Por lo tanto, Req es la resistencia de pullup cuando es alta.

¿Me estoy perdiendo algo aquí? Estoy buscando la resistencia de salida Thevenin.

    
pregunta mugetsu

2 respuestas

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La información que proporcionó especifica el equivalente de Thevenin cuando el pin está configurado como entrada. Veq será el mismo que Vcc y Req será la resistencia a la extracción de la hoja de datos. La capacitancia de entrada también puede ser importante, dependiendo de cómo utilice la entrada.

Cuando configure el pin como una salida, el circuito equivalente cambiará. Req será mucho menor. Veq dependerá de si el valor de salida es alto o bajo (y Req probablemente también depende).

Al calcular el circuito equivalente de Thevenin, es bueno recordar que Veq es el voltaje de salida del circuito abierto; y Req lo proporciona Veq / Iss, donde Iss es la corriente de salida de cortocircuito.

Editar

Las hojas de datos del microcontrolador no siempre le brindan todo lo que necesita saber para responder su pregunta. Aquí está lo más cercano a las líneas relevantes de su hoja de datos (pág. 316):

Esto indica que, con una fuente de alimentación de 5 V, si la carga es de 20 mA o menos (el signo negativo indica que la corriente está saliendo fuera del pin), la tensión de alto nivel será de al menos 4,2 V. Puede suponer que el voltaje de salida del circuito abierto será muy cercano a 5 V (o puede medirlo en una placa de demostración para estar seguro). Eso implica que el Req no es más alto que (5.0 - 4.2) / 0.020 = 40 Ohms.

En cualquier caso, estas estimaciones son muy aproximadas. Todos dependen de la suposición de que el controlador de salida tiene características lineales. En realidad, es probable que el comportamiento tenga no linealidades importantes, por lo que es mejor diseñar utilizando las especificaciones que están garantizadas en la hoja de datos, en lugar de hacer conjeturas sobre los circuitos equivalentes de Thevenin.

Por ejemplo, si diseñas tu carga de LED para dibujar menos de 20 mA, sabes que obtendrás al menos 4.2 V del pin de salida. Eso debería ser suficiente para elegir su resistencia limitadora de corriente de LED, o decirle que necesita un búfer de transistor externo para controlar su LED.

Además, asegúrese de consultar la Nota 3 después de la tabla citada en la hoja de datos, en la que proporciona algunos límites para la corriente total de E / S en caso de que esté controlando varios LED desde diferentes pines.

    
respondido por el The Photon
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El pin del controlador con dominadas "débiles" internas generalmente se comporta como un cruce no lineal entre una fuente de corriente constante y una resistencia constante. Como tales, normalmente no pueden modelarse con mucha precisión utilizando un circuito equivalente a Thevenin. Uno podría ser capaz de modelar un "pull-up débil" de un pin de puerto usando un circuito equivalente a Thevenin en combinación con un diodo de pinza a una tensión rígida por debajo de VDD, pero los diodos son mucho más complicados de modelar que los resistores.

    
respondido por el supercat

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