PIC Micro - Kann ich sowohl sinkende als auch quellende maximale Nennströme verwenden, wenn einige Pins sinken, während andere Quellen sind?

Bei den maximalen Bewertungen geht es im Großen und Ganzen normalerweise um zwei Dinge. Einer betrifft die lokale Dissipation - die Anschlussstifte sind auf dem Chip oft nahe beieinander angeordnet, und wenn Sie in einem kleinen Bereich innerhalb des Mikros zu viel dissipieren, wird dieser Bereich zu einem Hotspot, und es gibt eine Grenze, über die Sie hinausgehen sollten nicht gehen. Ein anderer betrifft die Aluminiumverbindungen. Sie legen diese für eine bestimmte Stromgrenze aus. Es ist wahrscheinlich (obwohl ich es hier nicht genau wissen würde), dass es einige gemeinsame Strompfade für den Port gibt und dass diese auch Grenzen haben. So wie ich es verstehe, könnte einer von beiden der eigentliche limitierende Faktor für die absoluten Maximalspezifikationen gewesen sein, die Sie lesen (von denen Sie eigentlich etwas Abstand halten sollten!)

Wenn es die Fähigkeit ist, Strom aus der Umgebung abzuleiten, würde ich wahrscheinlich davon ausgehen, dass Sie keine Quelle haben$75\:\textrm{mA}$und auch einen anderen versenken$75\:\textrm{mA}$am selben Port. Es würde um Dissipation und lokale Spitzentemperaturen gehen, also würde es wahrscheinlich bedeuten, dass Sie nicht beides gleichzeitig tun können. (Und Sie sollten es im Allgemeinen natürlich überhaupt nicht tun.) Wenn es um Strombegrenzungen für die gemeinsam genutzten Teile der Verbindung geht und wenn die Senkenverbindungen in keiner Weise mit den Sourcing-Verbindungen geteilt werden, dann könnte die Antwort lauten "Vielleicht." Aber riskieren würde ich es trotzdem nicht. Und es geht fast nie um die Verbindungen, von ein paar Diskussionen, an die ich mich erinnere, vor Jahren. Es geht in der Regel um Dissipation. Ich hatte nur einen Fall, in dem ich mich tatsächlich an den IC-Designer wenden musste, um die Worst-Case-Designgröße ihrer Verbindungen zu erfahren, die von einem Punkt zum anderen fließen.

BEARBEITEN: Ich wollte einen Hinweis zu einer Möglichkeit hinzufügen, die absoluten Maximalspezifikationen zu untersuchen, um ein paar Informationen darüber hinzuzufügen, wie Sie über diese Pin-Ströme denken.

Jeder Pin hat eine kleine Impedanz gegen Masse, wenn er niedrig ist, oder gegen die$V_{CC}$Schiene, wenn hoch. Die P-Materialien haben im Allgemeinen ca$\frac{1}{3}$rd die Mobilität von N-Materialien. Die Mobilität steht in direktem Zusammenhang mit der Impedanz. Es ist also mehr Querschnittsfläche erforderlich, um im Großen und Ganzen die gleiche Impedanz von einem PMOS-Gerät zu erhalten als von einem NMOS-Gerät. Ein Hersteller leistet manchmal zusätzliche Arbeit (verschwendet mehr Platz auf dem Chip), um sowohl die High-Side- als auch die Low-Side-MOSFETs auszugleichen. Aber normalerweise gibt es einen Unterschied.

Es ist manchmal aufschlussreich für Sie, dies tatsächlich auszuprobieren. Das Experiment ist nicht schwer durchzuführen. Machen Sie einfach den Ausgangstreiber zu einem Lastwiderstand (oder einem Paar davon in einem Thevenin-Äquivalent) und messen Sie die Ausgangsspannung. Sie sollten in der Lage sein, den Strom und die Spannung zu ermitteln, wenn Sie Ihre Schaltung und die Spannungsmessung kennen, und daraus die Treiberimpedanzen ermitteln können. sowohl auf Masse als auch auf$V_{CC}$.

Meine Erinnerung an die Messung der Impedanz von PIC-Teilen war, dass sie ungefähr vorhanden waren$60\:\Omega$sinken und darüber$100\:\Omega$Beschaffung. (Jedenfalls erinnere ich mich nicht, dass der Wert identisch war.)

Lassen Sie uns nun über die absoluten Höchstwerte von nachdenken$25\:\textrm{mA}$pro Stift und$75\:\textrm{mA}$für einen Hafen.

Eine Frage stellt sich: Was ist mit einem Gerät mit vier Ports!! Heißt das ich kann jeden Port mit bis zu ansteuern$75\:\textrm{mA}$? Nein. Es gibt auch einen Geräte-Maximal-Versorgungsstrom, den Sie auch nicht überschreiten sollten.

Auch wenn$75\:\textrm{mA}$für einen Hafen, warum nicht$75\:\textrm{mA}$für einen Pin am Port, wenn die anderen Pins nicht geladen sind? Nun, es kann Grenzen pro Stift geben, da die Metallisierung zum Stift nicht mehr verarbeiten kann und wenn Sie ihn mit mehr fahren, wird die Metallisierung mit der Zeit zu wandern beginnen, und das wäre eine schlechte Sache. Außerdem kann all dieser Strom an einer sehr winzigen Stelle auf dem Chip Temperaturen erzeugen, die einfach zu hoch sind, um dauerhaft toleriert zu werden. (Implantierte Ionen können auch vom Hotspot weg wandern und nach außen diffundieren, die entworfenen Merkmale ausbreiten und schließlich die Funktionalität zerstören.) Es gibt also absolute Maxima an jedem Stift.

Schließlich, in dem von mir erwähnten Fall mit den von mir angegebenen Impedanzen für einen PIC, den ich einmal gemessen habe, die Erwärmung an$\frac{75\:\textrm{mA}}{8}=9.4\:\textrm{mA}$wäre dann ca$6−10\:\textrm{mW}$pro Pin (je nach hohem oder niedrigem Ausgangswert), wenn gleichmäßig aufgeteilt. Sagen,$50−80\:\textrm{mW}$insgesamt für den Hafen. Aber das wird fast$200\:\textrm{mW}$, wenn alles aus nur drei Pins bezogen würde (innerhalb der absoluten Höchstwerte für jeden Pin und für den Port bleiben).

Ich könnte das als Druck empfinden$50\:\textrm{mW}$für den Port wäre erträglich (wenn er mir etwas an anderen Kompromissen abkaufen und nicht etwas Wichtiges riskieren würde.) Aber ich würde mich definitiv nicht wohl dabei fühlen$100\:\textrm{mW}$pro Hafen. Und so würde ich im Großen und Ganzen die entworfenen Pin-Ausgangsströme bei etwa halten$6-8\:\textrm{mA}$und nicht mehr als das. Auch wenn die absoluten Maximalwerte suggerieren, dass man mehr kann.

Die Tabelle, auf die Sie verweisen, gibt absolute Höchstwerte an. In der Fußnote zu dieser Tabelle heißt es:

†HINWEIS: Belastungen, die über den unter „Absoluten Höchstwerten“ aufgeführten liegen, können das Gerät dauerhaft beschädigen. Dies ist nur eine Belastungsbewertung, und der funktionelle Betrieb des Geräts unter diesen oder anderen Bedingungen, die über den in den Betriebslisten dieser Spezifikation angegebenen liegen, ist nicht impliziert. Die Einwirkung maximaler Nennbedingungen über einen längeren Zeitraum kann die Zuverlässigkeit des Geräts beeinträchtigen

Schauen Sie etwas weiter unten im Datenblatt auf Seite 65, wo typischere Betriebseigenschaften angegeben sind. Dort sehen Sie, dass die niedrige Ausgangsspannung bis zu 0,6 Volt bei 8,5 mA und die hohe Ausgangsspannung Vss-0,7 V bei 3 mA beträgt.

Von den absoluten Höchstwerten würde ich Abstand nehmen.