¿Cuál es la resistencia típica de una salida de MCU?

Respuesta corta:
Suponiendo que el valor de la estructura del controlador IO "cmos regular" de la resistencia de salida se puede estimar indirectamente. La mayoría de los DS proporcionan datos para las "características DC IO" a partir de las cuales puede calcular este parámetro. La mayoría de las veces se da lo siguiente:
a) Voltaje de suministro (Vcc)
b) Corriente de carga (Iload)
c) Caída de voltaje @ corriente de carga (Vdrop)

La resistencia estática es directa Vdrop/Iload

Por ejemplo , PIC24F en la tabla 26-10 para Vcc=2V y Vdrop=0.4V el fabricante especifica Iload=3.5mA (peor caso). Esto da ~114 ohmios. Tenga en cuenta que aumentar la tensión de alimentación a 3,6 V aumentará la Icarga a 6,5 ​​mA con la misma caída de tensión dando ~62 ohmios.

Respuesta larga :
I. En primer lugar, hay que comprobar si, de hecho, se trata de una "estructura de E/S CMOS normal", que debería ser similar a la siguiente:

Desafortunadamente, los fabricantes de uC rara vez brindan esta información (se proporciona si se trata de puertas discretas, como la familia 74HC). Sin embargo, diría que esta es la estructura más común y hay señales de advertencia si realmente se usa (más sobre esto más adelante).

II. Si lo anterior es cierto, se puede observar que en resistencia sería de hecho "en resistencia" del NMOS. En este caso, VGS sería igual a la tensión de alimentación, VDS a la tensión Vdrop e ID a la corriente Iload.

Ahora lo que queda es establecer si los datos proporcionados en el DS del fabricante son de la región lineal o de la región de saturación. Si los datos de DS son de una región lineal, la "resistencia estática" calculada en el primer punto es una aproximación bastante buena y también es válida para corrientes mucho más pequeñas. Si los datos son de la región de saturación, la resistencia calculada será demasiado pesimista para corrientes más pequeñas.

Arriba se ilustra con estas características de Wikipedia. También vale la pena consultar el artículo completo sobre MOSFET .

Cuando VGS > Vth y VDS < VGS - VTH, el transistor está en la región lineal. Es bastante seguro suponer que para las tecnologías CMOS en las que se fabrican uC, el Vth está entre 0,5 V y 1,5 V voltios. Entonces, teniendo en cuenta el ejemplo anterior de PIC24F, se puede concluir con buena probabilidad que NMOS está en la región lineal -> VGS (2V)> VTH (~ 1.5V) y VDS (0.4) <VGS (2V)-VTH (1.5V).

Nota: el dispositivo MOS, incluso en la llamada "región lineal", no es lineal. Entonces, la calidad de la aproximación con un dispositivo lineal (resistencia) dependerá del punto donde se tomó la aproximación (punto de operación). En los ejemplos anteriores, la aproximación se toma con una corriente bastante grande, por lo que no será muy precisa con corrientes muy bajas (en realidad, establece un límite superior para la resistencia).

tercero Entonces, ¿cuáles son las señales indicadoras de que se trata de un circuito CMOS IO normal?
a) Si tiene suerte, habrá un esquema de etapa de salida equivalente en DS
b) Si tiene suerte, como en el caso de MSP430G2231 en la página 20 , encontrará características de Vdrop frente a iload que son terriblemente similares a las características de NMOS ID frente a VDS. Y como una ventaja de esta característica, se obtiene directamente la "resistencia estática" y se indica si los datos proporcionados por el fabricante son de la región lineal o de saturación.
c) En otro caso, se puede apostar que es un caso. Sus probabilidades de una apuesta correcta aumentan si los datos muestran que la corriente de conducción aumenta significativamente con el aumento del voltaje de suministro.

Probablemente no esté especificado debido al amplio rango y la variabilidad con cosas como el voltaje de suministro y la carga.

Para algo crítico como eso, usaría un interruptor analógico. Tienen una baja resistencia bien definida. Es posible que pueda usar un MOSFET como interruptor, si tiene poco espacio.

Una salida CMOS típica no tendrá un solo valor de "resistencia" medible como tal; en cambio, se comportará como algo parecido a una fuente/sumidero de corriente constante en serie con una resistencia, con otra resistencia en paralelo. Más precisamente, se comportará como una combinación en paralelo de un montón de diferentes fuentes/sumideros de corriente con diferentes resistencias en serie. Los fabricantes de dispositivos generalmente proporcionarán algunos gráficos que indican el voltaje de salida en diferentes niveles de corriente de salida, pero nunca he visto uno que especifique que un dispositivo realmente cumplirá con el comportamiento graficado con un grado particular de precisión. Por otro lado, los fabricantes de dispositivos especificarán con frecuencia un voltaje garantizado para una salida con poca carga. Si la corriente consumida por su resistencia de 10K no excede el valor indicado para esa especificación,