Interessiert nur den binären Logikteil, nicht die Motorseite. Das Datenblatt gibt einige absolute Höchstwerte an:
Tabelle 4. Absolute Höchstbewertung
IIN Eingangsstrom (INA- und INB-Pins) +/- 10 mA
IEN Eingangsstrom aktivieren (Pins DIAGA/ENA und DIAGB/ENB) +/- 10 mA
Ipw PWM-Eingangsstrom +/- 10 mA
ICP CP-Ausgangsstrom +/- 10 mA
ICS_DIS CS_DIS Eingangsstrom +/- 10 mA
und dieser Versorgungsstrom im EIN-Zustand:
INA oder INB = 5 V, PWM = 20 kHz 8 mA
Laut dieser Antwort muss ich mich um die Sink- / Source-Ströme sowie den Ruhestrom kümmern. Wenn dies der Fall ist, wie würde ich dann diese Ströme für meinen spezifischen Teil identifizieren? Gibt es eine allgemeine Regel für jeden IC?
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Das war mir nicht klar. Was ich hier tun möchte, ist, alle Ströme in meinem Stromkreis zusammenzufassen, damit ich einen Spannungsregler dafür dimensionieren kann.
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Die Spezifikationen waren tatsächlich genau dort in einer anderen Tabelle, ich habe nur nach „mA“ statt „μA“ gesucht. Scheint, dass diese "CMOS-kompatiblen" IO-Pins sehr amp-effizient sind:
IINL Low-Level-Eingangsstrom VIN = 0,9 V 1 μA
IINH High-Pegel-Eingangsstrom VIN = 2,1 V 10 μA
Erfahrungsgemäß hat eine 0,6-Mikron-Logik mit ~~ 0,7 Volt Vthreshold Nmos und Pmos, die bei 5 Volt laufen, 100 uA Crowbar-Strom für 100 Pikosekunden. Das ist für ein typisches "Tor". FlipFlops würde ich als 5X oder 500uA modellieren.
Somit haben Sie für jeden logischen Übergang eine Ladung von Q = C V = I T oder verbraucht
Q = 100 uA * 100 Pikosekunden = 100e-6 * 100e-12 = 10.000e-18 oder 1e+4 * 1e-18
Q = 1e-14 Coulomb für jeden logischen Übergang in einem einfachen Gatter unter den von mir angegebenen Bedingungen.
Für 100.000 Gatter (eine Mischung aus Gattern und FFs), die mit 10 MHz laufen, beträgt der benötigte Strom
I = 1e-14 * 100.000 * 10 MHz = 1e-14 * 1e+5 * 1e+6 = 1e-14 * 1e+9 = 10 Mikroampere.
Scheint niedrig, richtig. Aber das Tastverhältnis beträgt 100 Picosekunden/100 Nanosekunden oder 0,1 %
Und die 100 uA pro Gate für maximales Durchschießen oder Brechstangenladung werden für diese 100 Picosekunden um 100.000 Gates auf 10 Ampere Peak erhöht. Somit beträgt die für EINEN Übergang benötigte Ladung für 100.000 Gatter 10 Ampere für 100 Pikosekunden oder 10 PicoCoulomb.
Wenn dies bei einer Rate von 10 MHz auftritt, erhalten Sie 10e-12 * 1e+6 = 10e-6 Ampere.
Beachten Sie, dass wir weder den Eingangs-/Ausgangsladungsverbrauch noch irgendwelche parasitären Kapazitätsanforderungen (Gate-Kondensatoren, Drain- und Source-Implantationskapazität, Metall-Bulk, Metall-Metall usw.) einbeziehen.
Sofern Sie nicht viel Klingeln und Unterschreiten der Erde oder Überschwingen > 5,1 V bei 1 mA haben, ist diese Spezifikation eigentlich der Gleichstrom für die schnelle ESD-Schutz-Klemmdiode sowohl für die Versorgungs- als auch für die Rückführung der „Schienen“. Dies tritt möglicherweise erst auf, wenn Vin max nahe 7 V liegt, da ESD-Dioden eine große Toleranz für den Innenwiderstand haben und wahrscheinlich zweistufig mit einem Vorwiderstand sind. Dieser zweistufige Schutz führt zu einer tatsächlichen internen Eingangsklemme nahe 0,1 bis 0,2 V über 5 V und unter 0 V.
Normalerweise sagt Spec Logic „1“=>=2.1V @ 10uA und der dynamische Schaltstrom ist höher, aber hier kein Faktor und Sie können 5V oder 3.3V Logik oder weniger verwenden.
Inzwischen schützen die Dioden auch die HBM 100pF-Entladung vor 1kV, was ein minimaler Schutz für nicht lange Kabel mit 100pF /m ist.
Wouter van Ooijen
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Kellogs
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