AVR ATMega I/O pin protección contra sobrecorriente

Quiero proteger el pin de E/S contra sobrecorriente para hacer que el circuito sea más robusto. AVR040 de Atmel : Consideraciones de diseño de EMC analiza la protección contra sobretensiones internas en el párrafo Protección general de clavijas de E/S . Pero necesito proteger el caso cuando un pin de salida IC está conectado a una MCU en particular y el pin MCU también está configurado involuntariamente como salida debido a un error de firmware. Y ambos pines son forzados a veces a un nivel lógico opuesto.

Caso similar cuando el pin MCU está conectado a un botón táctil y el pin sale a 5V.

La solución simple es agregar una resistencia en serie simple entre estos pines. ¿Es necesario o MCU/IC debería sobrevivir sin protección?

Respuestas (2)

Eche un vistazo aquí , página 303. Parece que Atmel no incluye una protección contra cortocircuitos en sus pines de E/S, por lo que podría ser necesaria una protección.

En el caso de otro MCU, puede evitar el uso de resistencias, pero eso dependería del MCU y de su suerte. Con un botón necesitas una resistencia, así que aquí tienes cómo calcularla.

En la misma tabla se ven varios parámetros como V O H y V O L . Son los voltajes mínimos garantizados cuando la salida es alta y los máximos cuando la salida es baja. Asumiría un swing de salida total conservador, es decir, está conectando V C C al suelo. Suponiendo que 40 mA es la corriente máxima que su chip es capaz de entregar, obtiene:

R metro i norte = V C C I metro a X = 125 Ω
para 5V y 40mA. Por supuesto que puedes pegar una resistencia más grande y dormir más seguro, pero ¿por qué no deberías agregar algo de M? Ω ¿s? Eso es por la velocidad . Todos los pines tienen una capacitancia de entrada. C i norte , la constante de tiempo de la línea de comunicación es aproximadamente R C i norte donde R es la resistencia de protección elegida. Si necesita comunicación de alta velocidad, es mejor que mantenga ese tiempo constante lo más bajo posible, le gustaría algo R C i norte < 1 10 ω donde ω = 2 π F yf es la frecuencia del canal de comunicación.

iría con 1 k Ω y juega seguro.

¿Es 10*f un valor arbitrario? Además, ¿cuál es la capacitancia de entrada típica para un IC dado, o este parámetro varía ampliamente? Digo esto porque me imagino a los diseñadores que deben mantener este parámetro particularmente bajo durante el diseño, ¿o hay algunas aplicaciones extrañas? Además, ¿de dónde surge esta capacitancia de entrada parásita?
10f es mantener el polo asociado con ese RC una década después de la frecuencia más alta que desea ver. eso es bastante conservador. la capacitancia de entrada puede variar ampliamente, pero para el mismo tipo de IC, por lo general, permanece bastante igual (lea algunas hojas de datos). Sí, cuanto más bajo, mejor, a menos que esté construyendo un condensador. Deberías hacer una pregunta sobre eso, no estoy seguro. Surgen de varios elementos: pines, cables, puertas de mos de entrada, diodos de protección que tienen polarización inversa... Eso no es algo que pueda explorar en un comentario.
Gracias confirmaste mi sospecha. AFAIK 1k se usa en la placa Arduino entre 16u2 y 2560 MCU en la línea serie. Voy a usar 150 ohmios para no dañar demasiado los bordes.
1k5 es lo suficientemente justo, la capacitancia de entrada está en el rango de 10s de pF, por lo que obtiene un límite de frecuencia de aproximadamente 10MHz

obtenga fusibles reajustables smd, 10ma 5v La respuesta más simple de todas a esta pregunta, si puede gastar 11 $ por protección de pin.

lo mejor es antes de poner el ʯcont. simplemente tome el multímetro y haga una buena inspección

aunque pueden ser muy difíciles de encontrar