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一个开关接口电路的疑问

时间:10-02 整理:3721RD 点击:


电路左边接的是按键信号(按键通过大约半米的线由插件接到接口处),右边进入单片机引脚输入,电路的连接是用万用表量出来的,图上二极管的连接方式应该没量错……
图上二极管部分不清楚是个什么东西,正向导通0.6v压降,反向导通2.0v压降,猜测是为了抗干扰,谁知道这个图的二极管到底是个什么鬼?
大家平常处理这种按键接口电路的?

二极管用于此不合理,而且也不存在什么反向导通有2V压降,反向时你测的只是压差,跟二极管无关,二极管必然是截止的。长线按键在MCU IO处加个小电容即可,中间无需二极管和电阻。增加一个上拉电阻可以一定程度的增加抗干扰能力。如果现场存在强电磁干扰,可以在MCU的IO处对电源和地分别反向接个肖特基二极管做钳位保护。

“反向时你测的只是压差”没上电,不明白哪里来的压差

正向导通0.6v压降,反向导通2.0v压降

不就是个2V(实为1.8V或2.1V)的稳压管嘛

这么说你不是在通电时测的,那就没意义了。在电路中,还有其它器件存在。

长线主要考虑EFT和ESD, 最好的办法是加TVS和RC, TVS主要是将板边端口电压钳至R可以承受的范围(通常0603, 0402电阻的耐压只有几十伏, 瞬间耐压也不过一二百伏. 多次ESD冲击下, R内部某个部位返复打火可能就烧断开路了), 没有R也不行, R的作用是限制流入IO的瞬态电流幅值. 另外, IO内部对VDD和VSS都有一个二极管用于ESD泄放及钳位, 没必要外加.

丝印好像是T3,是0805或者0603大小的封装,串稳压管有啥用呢?

在线量的, 不管通没通电都不算数. 注意5楼的意见

片内集成钳位二极管的载流能力有限,用TVS则钳位门限精度不足,用肖特基二级管钳位的可靠性最好,只有在严酷电磁环境下才需要加TVS和串电阻做进一步保护,但此时还应保留肖特基二极管钳位。485总线可比长线按键的工况严酷多了,所以才需要比较极端的设计,而长线按键加小电容和肖特基钳位足够了。

TVS的门际精度不足? 证据呢? PC主板上的USB, 直接并TVS作ESD保护, HEMI的端口上, 也是直接并TVS作ESD保护, 从不担心精度问题, 只要别用错电压等级即可. IO的IP里面要做消特基二极管那实在是太简单容易了, 芯片厂家为什么不做? 而要用普通二极管呢? 肖特基的导通电压确实比普通二极管要低, 不过漏电流和较大的寄生电容, 却是拖累IO的硬伤. 得不偿失

TVS的击穿电压还是有不小制造离散性的,比肖特基的正向压降离散性大没问题吧。IO最高耐受电压有限制,而内置钳位二极管的载流能力也不足,TVS的门限如果恰好稍高于IO耐受极限,钳位的载流能力又扛不住,那保护就没用了。把肖特基二极管集成进芯片的成本太高,需要单独增加一道工艺,还有结尺寸的问题,所以IC厂家不会这么做,都是基于原工艺和材料一次性做成的。肖特基管的漏电流和寄生电容对按键开关的影响可以忽略,又不是什么高速通迅接口或总线。这里用肖特基管不仅仅考虑到其结压降较低,还有其载流能力也强于内置钳位二极管。

其实现在的工艺已经很不错了, 我们的IO耐ESD是+/-2KV, 我不用TVS也能做到8KV直接叭叭叭地任打. 方法: 在做按键的IO的板端接入处放一个0.1mm的印制放电针(穷法), 然后串330R的电阻, IO上再并一个103电容. 无论是电压最高的人体模型还是电流最大的机器模型都轻松对付.
IO内除了钳位二极管之外, 还有图腾输出的MOSFET的寄生二极管, 总电流可达20mA, 脉冲电流可耐600mA. ESD事件发生时, 放电针放电将输出电压钳至几十伏, RC及钳位电路确保IO端电压在可接受范围内, 我这是1000万台产品的经验哈.

哦……说的也是

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