Estoy usando un ATF16V8 PLD para alguna lógica de pegamento simple. Al probarlo en un tablero de prototipos, noté que se calienta al tacto casi de inmediato. Verifiqué que no haya cortocircuitos en las salidas, pero también sabía que muchas entradas quedaron sin conectar.
ATF16V8 es un circuito CMOS y leí que las entradas flotantes pueden ser un problema con esta tecnología, a diferencia de TTL. ¿Podría ser esta la causa de la producción de calor y por qué?
Sí, los circuitos CMOS pueden calentarse cuando hay entradas flotantes. Siempre debe conectar los pines de entrada CMOS no utilizados a un voltaje definido, generalmente GND o Vdd, a menos que la hoja de datos le indique lo contrario (consulte también el final de esta respuesta y la respuesta de Michael ). Si un pin podría configurarse como entrada o salida y no está seguro de cuál será, entonces podría colocar una resistencia entre el pin y GND / Vdd.
Si deja los pines desconectados, se dice que "flotan" y tienen un voltaje no especificado. Ese voltaje puede ser por inducción en los cables del paquete, corrientes de fuga dentro o fuera del paquete, descarga estática, etc. El punto clave es que no conoce el voltaje en las puertas de los transistores de entrada a los que está conectado el pin ( señal A en el inversor CMOS a continuación).
Enelpeordeloscasos,estevoltajeindefinidoestaráenalgúnlugarentre"alto" y "bajo", por lo que ambos transistores son conductores al mismo tiempo. Por lo tanto, una corriente alta (varios 10-100 mA) fluye a través de los transistores desde Vdd a GND (Vss), generando así calor y posiblemente destruyendo el chip.
Algunos circuitos integrados tienen circuitos especiales en sus pines de entrada para evitar que esto suceda. Este circuito suele denominarse portador de bus o guardián de bus , pero también se puede encontrar bajo otros nombres como pad-keeper (por ejemplo, procesadores iiMX). Es esencialmente un búfer (dos inversores en serie) y una resistencia grande conectada al pin de entrada. Esto asegura que el pin de entrada siempre se mueva a alto o bajo cuando nada más lo está impulsando.
Fuentes de imágenes: Wikimedia, dominio público.
No en este caso. Para citar la hoja de datos :
Todos los miembros de la familia ATF16V8B (QL) tienen entrada interna y recuperación de E / S resistencias Por lo tanto, siempre que las entradas o las E / S no se activen En el exterior, flotarán a VCC. Esto asegura que toda la matriz lógica Las entradas están en los estados conocidos. Estos son pull-ups activos relativamente débiles que pueden ser fácilmente controlados por controladores compatibles con TTL (ver diagramas de entrada y de E / S a continuación).
El diagrama muestra una resistencia de pull-up "> 50kΩ". Entonces, a menos que tenga cables muy largos combinados con emisiones electrónicas muy fuertes, dudo mucho que pueda causar un cambio no deseado.
Otros dispositivos pueden tener un mayor consumo de energía con pines flotantes, pero dudo que sea suficiente para que se caliente perceptiblemente.
Para citar por ejemplo una nota de aplicación del microcontrolador EFM32:
Todos los pines desconectados en el EFM32 deben configurarse con el GPIO- > P [x] .MODEL / MODEH ajustes a 0 (deshabilitado). En este escenario, tanto el disparador de entrada schmitt y el controlador de salida están desactivados. Si el la entrada está habilitada (Schmitt trigger habilitado), las entradas flotantes podrían de lo contrario, conducir a un cambio frecuente del disparador schmitt y mayor consumo de energía.
La pregunta dice
se calienta al tacto casi inmediatamente
en circunstancias normales no debería suceder. Veamos la hoja de datos de GAL16V8 porque contiene información útil:
Lattice Semiconductor recomienda que todas las entradas no utilizadas y los pines de E / S de tres estados estén conectados a otra entrada activa, Vcc o tierra. Hacer esto tenderá a mejorar la inmunidad al ruido y reducir el Icc para el dispositivo.
Indica que entradas y E / S de tres estados deben conectarse a algún lugar, incluidos los rieles de alimentación. Como los PLD son dispositivos configurables, es posible configurar el pin como entrada, E / S o como salida.
En caso de que conecte el pin a tierra o al riel de alimentación, el pin parece ser una salida activa porque si se configuró así, habrá una fuga de corriente excesiva y el dispositivo comenzará a calentarse.
Tuve ese caso antes (descubrí cuando me pidieron que solucionara el problema del sobrecalentamiento del PLD), el dispositivo GAL no se frió pero estaba calentando mucho. Puede ser tu caso también. Debe verificar la configuración del PLD y asegurarse de que los pines de salida no estén conectados a los rieles de alimentación y no estén conectados a otros pines de salida.