¿Conducir el GPIO de un microcontrolador cuando está apagado debilita el chip?


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Estamos utilizando el microcontrolador LTC5800-IPM en un proyecto. Tal como está nuestro diseño ahora, los pines GPIO del IC a veces se accionarán en alto (a 3.3V) o bajo cuando se apaga. ¿Esto debilitará el chip? Las clasificaciones máximas absolutas indican que el voltaje en cualquier pin de E / S digital es -0.3V a VSupply + 0.3V. Si la respuesta es no, ¿podría debilitarse el CI durante el encendido?

El LTC5800-IPM no tiene la hoja de datos más detallada. Si no está claro para ese dispositivo en particular, me interesaría saber para los GPIO de microcontroladores CMOS en general.


Definir "debilitado".
JYelton

¿Qué es VSupply para el controlador mientras está "apagado"?
jippie

Está al otro lado de un interruptor de carga, por lo que Vdd se desconecta.
BenYL

Respuestas:


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Sí, es posible dañar el chip al conducirlo desde una fuente de baja impedancia cuando Vdd es 0.

Como leyó en la hoja de datos , el voltaje de entrada máximo absoluto es Vsupply -0.3. Entonces, si Vsupply es 0, no debe aplicar más de +/- 300mV a ninguna entrada.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Además de posibles daños a la red de protección del pin de E / S en particular, si aplica energía cuando hay una entrada impulsada por una fuente de baja impedancia, puede causar un enclavamiento , lo que acortará la fuente de alimentación a un voltaje bajo o destruirá el chip (tal vez ambos).

Para aislar los dos dispositivos, puede usar un traductor de voltaje como el 74AVC1T45 , que tiene una alta impedancia si Vdd es 0.

La red de protección es algo así como un pequeño diodo entre la entrada y la fuente V (y algo similar a GND) y, por lo general, cierta resistencia en serie, cualquiera de las cuales puede dañarse si conduce demasiada corriente a través de la entrada. Si conduce la entrada a (digamos) 3.3V, la corriente fluirá desde el pin Vsupply hacia cualquier otra cosa que esté conectada externamente. Como mínimo, esto es una gran carga en lo que sea que esté impulsando el chip, incluso si no causa daños de inmediato.

El bloqueo (como se describe en detalle en el enlace anterior) es un efecto causado por la estructura SCR parásita inherente a la mayoría de los circuitos integrados CMOS. Si un chip de baja potencia se calienta mucho al tacto, probablemente esté bloqueado.


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¿Qué tal si ponemos resistencias en serie en cualquier línea que impulse el chip apagado?
BenYL

@BenYL Oficialmente, para este chip en particular, eso no está permitido (ver arriba). Algunos chips tienen una especificación de límite de corriente que cubre esta situación (se le permite exceder +/- 0.3V si limita la corriente al valor especificado. En la práctica, se realiza con frecuencia y funciona (con algunas advertencias) siempre que la corriente es lo suficientemente limitado.
Spehro Pefhany

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A menos que la hoja de datos y la documentación asociada especifiquen lo contrario, no aplique un voltaje sin conexión a tierra a un dispositivo sin alimentación. El dispositivo puede alimentarse a través de los diodos de protección de entrada en el pin y podría comportarse de manera errática.

Si no hay forma de modificar el esquema de tal manera que los dispositivos sin alimentación no tengan voltaje aplicado a sus entradas, entonces use buffers de tres estados como el 74HC125 o 74HC244 para hi-Z las entradas cuando no se aplica energía al dispositivo.


Lo interesante es que ya tenemos chips de memoria intermedia en el diseño porque el LTC5800 está conectado a otro dispositivo similar. Cualquiera de los chips puede recibir energía mientras que el otro no. Necesito proteger de alguna manera ambos chips.
BenYL

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Luego use algo como el TXB0104 que se activa con Z si alguno de los lados no tiene energía.
Ignacio Vazquez-Abrams

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Tenga cuidado con piezas como el TXB0104: el LTC5800 puede no tener suficiente capacidad de manejo para controlar de manera confiable la dirección. He tenido que arreglar diseños con ese problema.
Spehro Pefhany

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Voy a usar CMOS IC CD4066 para una situación similar. Tiene un amplio rango de voltaje de suministro y entrada / salida y cuatro interruptores bidireccionales. El voltaje entre dos sistemas debe ser igual, sin violar el voltaje máximo permitido para las entradas GPIO en comparación con Vdd. Se debe tener en cuenta la frecuencia del protocolo de comunicación.

Georgi Motev

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