Circuito de sujeción interno en los pines de entrada de una MCU

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Entiendo que existen dos diodos internos en la entrada de un microcontrolador y uno de sus extremos está conectado a Vdd y el otro extremo del segundo diodo está conectado a tierra y cuando la tensión en la entrada excede (vdd + caída) a través del diodo), el diodo superior conduce y el voltaje en la entrada se convierte en (vdd + caída a través del diodo), pero ¿cómo sucede esto exactamente?

¿Y por qué se llama sujeción? He leído que un circuito básico de abrazaderas contiene esencialmente un diodo, una resistencia y un condensador. Pero en el caso del microcontrolador, no hay condensador, ¿por qué se llama un circuito de sujeción?

¿Es un circuito clipper tal vez? Acabo de tener esta confusión por un tiempo, ¿podría alguien explicar esto y aclarar mis dudas?

    
pregunta Nidhi

3 respuestas

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"Clip" normalmente se refiere a la salida analógica que alcanza la saturación, que también podría usarse para alimentar una etapa de entrada cuando los diodos se saturan, pero normalmente se usa para situaciones de salida analógica, no para entradas de eventos ESD.

"Abrazadera" se refiere a semiconductores en conducción directa o diodo o modo de saturación Vce para limitar el cambio de voltaje cuando se hace referencia a cualquier riel de suministro, independientemente de si la entrada está acoplada a CA o no. La CA acoplada con el diodo de sujeción es un método de restauración de CC. La llamada "pinza activa" usa un transistor en alguna topología.

La protección del limitador de tensión o abrazadera es la terminología preferida para ESD.

Tenga en cuenta que la ESR de diodos de alta velocidad y baja corriente (5 mA máx.) afecta el voltaje frente al aumento de corriente, por lo que para V alta, se utilizan 2 etapas para mejorar la sujeción.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cuando Uin > 5.7 V, el diodo superior se vuelve conductor y la corriente fluye desde la entrada al riel Vdd. Dada la corriente de entrada se suministra a través de una resistencia, que limita Uin a ~ 5.7V. Lo mismo para Uin < -0.7V. El diodo inferior se convierte en conductor entonces y Uin se limita a ~ -0.7V.

Se llama sujeción porque los diodos hacen que el pin de entrada se adhiera a los rieles de suministro.

El "circuito de sujeción básico" que describe no tiene nada que ver con esto. Ese limita una entrada de CA a ± 0.7V mediante el uso de diodos antiparalelos.

    
respondido por el Janka
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Clamper vs Clipper: en esta aplicación, quizás se puedan usar ambos términos. Desde el punto de vista del microcontrolador, esos diodos de protección ayudan a evitar que la tensión de entrada de E / S supere la tensión de alimentación al introducir la corriente en la fuente.

Wiki sugiere esto para "clamper":

  

Un circuito de sujeción (también conocido como pinza) unirá el extremo superior o inferior de una forma de onda a un nivel de voltaje de CC fijo

y:

  

La sujeción se puede usar para adaptar una señal de entrada a un dispositivo que no puede usar o puede resultar dañado por el rango de señal de la entrada original.

Este es exactamente el caso para la situación de su microcontrolador. Por lo que parece que "clamper" se aplica aquí. Un condensador no es obligatorio, pero sugeriría que se requiere una resistencia de entrada, una resistencia de fuente o algún tipo de limitación de corriente que su ejemplo no incluya. De lo contrario, esos dos diodos están en riesgo debido al exceso de corriente mientras intentan "pinzar".

En cuanto a "clipper", wiki sugiere:

  

Por lo tanto, un circuito clipper puede eliminar ciertas partes de una forma de onda arbitraria cerca de los picos positivos o negativos

Esta definición es algo más amplia, lo que permite que un circuito excluya / incluya la parte media de una forma de onda. No se menciona ningún condensador. Dado que su ejemplo de circuito incluye la parte media y excluye voltajes más allá del suministro de 5 V, este término también se aplica.

    
respondido por el glen_geek

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