Corriente a través de una salida Push-Pull conectada a un microcontrolador

Estoy usando el microcontrolador S32K142 de 64 pines. Suministro 3V3.

Estoy conectando este controlador de motor paso a paso con el microcontrolador usando líneas SPI.

Ya he hecho una pregunta similar aquí .

El pin SDO del controlador IC es la salida y el microcontrolador toma esta señal como entrada.

El pin SDO es una salida push-pull. Y este se conecta al pin GPIO del Microcontrolador.

Estoy tratando de entender cuánta corriente fluiría (fuente o sumidero) desde la salida push-pull hasta el pin de entrada del microcontrolador (corriente de suministro o corriente de hundimiento). Como, ¿de qué parámetro depende la corriente?

Por ejemplo, ¿depende de la resistencia interna pull-up o pull-down del microcontrolador? ¿Debo habilitar la resistencia pull-up o pull-down interna?

Estoy haciendo esto porque estoy tratando de hacer una compatibilidad lógica de E / S entre el controlador IC y el microcontrolador.

Dado que el microcontrolador toma la entrada del pin SDO, no he mencionado los niveles de Voh y Vol en la columna del microcontrolador. Y de manera similar, dado que el pin SDO sale del controlador IC, no he mencionado los valores para su Vih y Vil.

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Entonces, ¿alguien puede decirme cómo encontrar el voltaje Voh y Vol del pin SDO en el controlador IC?

Está haciendo la pregunta incorrecta desde el punto de vista de DC. No se requiere pullup/down. Los controladores son pullup/down activos controlados por std. CMOS FET RdsOn

Respuestas (2)

El controlador de motor paso a paso le proporciona una resistencia pull-up y pull-down medida con una corriente de 5 mA (ya sea de hundimiento o fuente).

La salida se extrae a VSDO o GND respectivamente.

Con esto puedes calcular el nivel alto de salida: V O H = V S D O − ( 75   Ω ∗ 5   mamá ) = V S D O − 0.375   V

Pero eso es para una carga de 5 mA. El pin de su controlador como entrada tiene una corriente de fuga de entrada máxima de solo 5 µA. Entonces habrá una caída de voltaje insignificante.

No existe una especificación de carga mínima para SDO, por lo que no necesita habilitar una resistencia pull-up o pull-down interna.

Muchas gracias por la respuesta. Entonces, dado que la corriente de fuga de entrada de mi puerto de entrada en el microcontrolador es 5uA, el nivel de Voh será Vsdo - (75ohm * 5uA) = Vsdo - 375uV. ¿Estoy en lo correcto? Entonces, en ese caso, Voh será casi igual a Vsdo, que es 3.3V. ¿Estoy en lo correcto?
La entrada CMOS es típicamente >> 10M en el peor de los casos 1M, por lo que no es el problema de la fuente de 50 ohmios, eso ni siquiera está cerca de ser un problema. La preocupación es con impedancias no coincidentes en cables largos a altas velocidades de datos. CMOS solo consumirá 5 mA o más cuando Ic = CdV / dt de la capacitancia de entrada
@Newbie sí, desde el punto de vista de DC. Tony está haciendo un buen comentario sobre el desajuste de impedancia para trazas más largas. El momento en que un rastro se vuelve "largo" depende de la frecuencia de comunicación.

El paso a paso IC tiene un soporte SDO que permite una interfaz de 3,3 V con impedancias lógicas estándar de 5,5 V. Históricamente, esta impedancia CMOS push-pull para lógica de 5,5 V siempre ha sido de 50 ohmios +/-50 % y este IC se encuentra dentro de este límite a 5 V.

  • Será un poco más alto que el típico con un voltaje de suministro más bajo de 3.3V.
  • Cuando se opera a la velocidad de datos máxima posible para el cable más largo posible, como par trenzado de 200 (STP) ~ 240 ohm (UTP), los bordes amortiguados se pueden lograr agregando 150 ohmios al controlador SDO Tx para reducir la falta de coincidencia de impedancia que mejora los datos. velocidad o la integridad de la señal y reduce la diafonía, ya que filtra el exceso de ancho de banda, asociado con el timbre no coincidente. (alternativamente, se podría usar un cable coaxial de 50 ohmios).

El umbral de entrada uC está cerca de Vdd/2 y los límites recomendados que se muestran en su pregunta están bien, ya que la corriente de carga siempre está determinada por la corriente de fuga Rx (uA) y la entrada del dispositivo y la capacitancia parásita. (Ic=CdV/dt) (No hay problema)

No tiene ningún problema de carga de corriente continua en absoluto.

La preocupación es la coincidencia de impedancia en cables largos.

Simulación

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El mismo cct a una velocidad de reloj SDO más baja de 100 kHz en un cable de 10 mingrese la descripción de la imagen aquí

El osciloscopio muestra la transmisión directa conmutada para agregar 150 ohmios después de la mitad del flujo para comparar los reflejos y mejorar la inmunidad al ruido.

Gracias por la información. Pero la conexión entre la salida SDO y el microcontrolador es solo un rastro. No es un cable. Entonces, en ese caso, ¿sería esto motivo de preocupación?
NO, ya que el tiempo de retardo de 5 ps/cm es mucho más corto que el tiempo de subida de la señal
básicamente estás preguntando cómo funciona la lógica CMOS. ¿Cómo leo las hojas de datos? Qué causa los problemas de integridad de la señal. ¿Cuándo deja de ser un problema? ¡La entrada CMOS nunca consume 5 mA para un nivel de estado estable!
Estoy tratando de entender tu respuesta. ¿Podría decirme por qué agregó los 150 ohmios en la simulación? Por ejemplo, si no hay una resistencia de 150 ohmios, ¿está diciendo que habría problemas de SI incluso en trazas más cortas?
necesitas aprender la teoría de la línea de transmisión. Pero cuando hay un desajuste de impedancia como en todos los CMOS debido a la capacitancia interna inherente, la velocidad de respuesta es más lenta que la velocidad de la luz de las señales eléctricas para trayectorias cortas, por lo que los reflejos son invisibles.
Me gustaría entender más de su respuesta. ¿Podemos iniciar una discusión?
corrección de 50 ps/cm mientras que 50 ohmios en, por ejemplo, una carga de 10 pF es un tiempo de subida de 500 ps,
Gracias por la corrección
puede calcular la traza C[pF] a partir de Z y longitud o Saturn PCB.exe
Seguro, gracias. ¿Te importaría unirte a la sala de chat por más tiempo?
Corriente a través de una salida Push-Pull conectada a un microcontrolador
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