¿Puedo usar entradas lógicas más altas que Vcc pero aún en el rango de voltaje operativo del IC?

Estoy tratando de crear una RAM no volátil con respaldo de batería usando un SRAM IC (AS6C1008 de Alliance Memory, hoja de datos ).

Mi idea para separar la batería de respaldo de la fuente de voltaje principal es usar dos diodos como este:

Circuito

Debido a los diodos, el chip RAM solo recibirá alrededor de 4,5 V como Vcc (dependiendo del diodo), pero eso no debería causar ningún problema, ya que su rango de operación es de 2,7 V a 5,5 V.

Pero todas las entradas lógicas en estado ALTO estarían conectadas a la fuente de voltaje externa, 5 V, que cae dentro del rango operativo de la RAM pero es mayor que su Vcc.

Las calificaciones máximas absolutas en la hoja de datos de la RAM no dicen nada sobre este caso.

¿Puedo usarlo de esta manera, o tengo que hacer que los voltajes de entrada lógicos sean más bajos de alguna manera? Si tengo que bajarlos, ¿cuál sería la forma más sencilla de hacerlo? (La RAM tiene 29 entradas lógicas, por lo que me gustaría evitar construir circuitos complejos para cada una de ellas). ¿O debería usar un método diferente para separar las dos fuentes de voltaje?

Las limitaciones en los voltajes de entrada que no se permiten por encima de VCC tienen que ver con las protecciones ESD dentro del IC. ¡Obtenga más información al ver este video de Dave del EEVBlog donde enciende un IC a través de su pin de entrada! youtube.com/watch?v=2yFh7Vv0Paw
@Bimpelrekkie - ¡Estuve allí, vi eso! Solo que en mi caso fue un cable de enlace VCC roto dentro del paquete del chip.
Dallas/Maxim (así como otros) tienen circuitos integrados específicamente para este propósito. Una opción popular podría ser la serie max690. Batería de respaldo y vigilancia.
¿Todos los demás componentes de su diseño pueden funcionar a 4,5 V? Si es así, simplemente coloque otro diodo en serie con sus pines Vcc, de modo que todo el circuito funcione a 4,5 V. De lo contrario, coloque otro diodo de todos modos y aumente el voltaje de suministro a 5,5 V.

Respuestas (3)

Las calificaciones máximas absolutas en la hoja de datos de la RAM no dicen nada sobre este caso.

A veces, no está donde esperas verlo: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si Vcc es de 4,5 voltios, entonces pasar de 4,8 voltios puede ser imprudente.

Gracias por señalarlo, me lo perdí. ¿Qué podría hacer para disminuir el voltaje de las entradas?
poner un similar en serie con el suministro que alimenta las entradas
@FZs, es posible que tenga un problema aún mayor; si su batería es de solo (digamos) 3 voltios, y los niveles lógicos siguen siendo de 5 voltios Y falta el suministro de 5 voltios entrante, entonces tiene un problema mayor. No puedo resolver esto.
@Andyaka Para que el circuito de respaldo cambie a la batería, el voltaje externo debe caer por debajo del voltaje de la batería. En ese caso, las entradas lógicas ALTAS también serían más bajas que la batería (vienen de la misma fuente de alimentación externa). Además, solo operaré la RAM cuando el voltaje externo esté presente, la batería solo está allí para la retención de datos, por lo que no habrá entradas cuando el voltaje externo se haya ido.
@FZs para analizar esto correctamente requiere la divulgación completa del circuito y, con toda probabilidad, la formulación de una nueva pregunta porque, aunque se toleran ligeros movimientos de los postes de la portería en este sitio, ¡a nadie le gusta que se muevan de un lado del campo al otro!

Con esa configuración, el nodo Vcc del IC se activará cuando una entrada supere el límite de Vcc lo suficiente como para polarizar hacia adelante el diodo de protección del lado alto. Es decir, el IC podría obtener un poco de 'alimentación fantasma' a través de sus pines. Digo 'podría', porque la hoja de datos dice que el voltaje de límite alto será Vcc + 0.3V, lo que implica un sesgo Schottky para ese diodo de protección. Entonces, una entrada de 5V aumentará Vcc a 4.7V.

En realidad, esa pequeña fuga de energía fantasma que bombea Vcc no va a causar daño, porque la fuga hace que Vcc siga un poco y, por lo tanto, la corriente de inyección de entrada será pequeña, muy por debajo de cualquier posibilidad de bloqueo u otro. daño.

Puede minimizar esto usando diodos Schottky de Vf inferior para los bloqueadores, como un par BAT54C. Estos también tienen un voltaje directo de 0,3 V, lo que hace que Vcc también sea de 4,7 V, por lo que la fuga de E/S de 5 V a Vcc debería ser casi nula.

Por seguridad, agregue una resistencia en serie para la batería de respaldo si está usando una celda de litio.

Esta respuesta proporciona más información, incluido un medio para suprimir la lectura/escritura espuria durante el encendido. Ver respaldo de batería Sram

Aquí hay una implementación que usa un supercondensador: circuito de respaldo de supercondensador

los voltajes de entrada legales generalmente van a VCC más una pequeña cantidad. (hay algunas excepciones, por ejemplo: LM339 puede soportar +36 V en sus entradas a cualquier voltaje VCC)

si puede usar un diodo con una caída de voltaje baja (por ejemplo, Schottky), probablemente estará bien. agregar una resistencia en serie con la entrada alta también puede ayudar.

" agregar una resistencia en serie con la entrada alta también puede ayudar "; si es así, ¿no tendría que tener también resistencias desplegables, formando un divisor de voltaje?
@Jasen: no estoy seguro de qué ayuda proporcionarían esas resistencias en serie en este caso. El diodo en serie con la batería de respaldo evitará cualquier flujo de corriente a través de los diodos ESD, excepto por cualquier fuga de polarización inversa que haya.
¿Puedo usar entradas lógicas más altas que Vcc pero aún en el rango de voltaje operativo del IC?
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