Ток через двухтактный выход, подключенный к микроконтроллеру

Я использую 64-контактный микроконтроллер S32K142 . Питание 3V3.

Я подключаю этот драйвер шагового двигателя к микроконтроллеру, используя линии SPI.

Я уже задавал подобный вопрос здесь

Вывод SDO микросхемы драйвера является выходом, а микроконтроллер принимает этот сигнал в качестве входа.

Вывод SDO является двухтактным выходом. И это связано с выводом GPIO микроконтроллера.

Я пытаюсь понять, сколько тока будет течь (источник или сток) от двухтактного выхода к входному контакту микроконтроллера (ток источника или ток потребления). Мол, от какого параметра зависит ток?

Например, зависит ли это от внутреннего подтягивающего или подтягивающего резистора микроконтроллера? Должен ли я включать внутренний подтягивающий или подтягивающий резистор?

Я делаю это, потому что пытаюсь обеспечить совместимость логического ввода-вывода между микросхемой драйвера и микроконтроллером.

Поскольку микроконтроллер получает входные данные от вывода SDO, я не упомянул уровни Voh и Vol в столбце «Микроконтроллер». Аналогичным образом, поскольку вывод SDO является выходом микросхемы драйвера, я не упомянул значения его Vih и Vil.

введите описание изображения здесь

Итак, может ли кто-нибудь сказать мне, как найти напряжение Voh и Vol на выводе SDO на микросхеме драйвера?

Вы задаете неправильный вопрос с точки зрения постоянного тока. Подтягивания/опускания не требуется. Драйверы активны подтягиванием/опусканием, управляемым std. CMOS FET RdsOn

Ответы (2)

Драйвер шагового двигателя дает вам подтягивающее и понижающее сопротивление, измеренное с током 5 мА (либо втекающим, либо вытекающим).

Выход подтягивается к VSDO или GND соответственно.

При этом вы можете рассчитать выходной высокий уровень: В О ЧАС "=" В С Д О ( 75   Ом * 5   мА ) "=" В С Д О 0,375   В

Но это для нагрузки 5 мА. Ваш вывод контроллера в качестве входа имеет максимальный входной ток утечки всего 5 мкА. Так что будет незначительное падение напряжения.

Для SDO не существует спецификации минимальной нагрузки, поэтому вам не нужно включать внутренний подтягивающий или подтягивающий резистор.

Большое спасибо за ответ. Итак, поскольку входной ток утечки моего входного порта в микроконтроллере равен 5 мкА, уровень Вох будет Vsdo - (75 Ом * 5 мкА) = Vsdo - 375 мкВ. Я прав? Таким образом, в этом случае Voh будет почти равен Vsdo, что составляет 3,3 В. Я прав?
Вход CMOS обычно >> 10M в худшем случае 1M, так что проблема не в источнике 50 Ом, это даже близко не проблема. Беспокойство вызывает несоответствие импедансов на длинных кабелях при высоких скоростях передачи данных. КМОП будет потреблять только 5 мА или более, когда Ic=CdV/dt от входной емкости
@ Новичок, да, с точки зрения DC. Тони делает хорошее замечание о несоответствии импеданса для более длинных дорожек. В какой момент трасса становится «длинной», зависит от частоты связи.

Микросхема шагового двигателя поддерживает SDO, что позволяет использовать интерфейс 3,3 В со стандартным логическим сопротивлением 5,5 В. Исторически этот двухтактный импеданс КМОП для логики 5,5 В всегда составлял 50 Ом +/- 50%, и эта ИС находится в пределах этой границы при 5 В.

  • Оно будет немного выше типичного при более низком напряжении питания 3,3В.
  • При работе с максимально возможной скоростью передачи данных для максимально длинного кабеля, такого как витая пара 200 (STP) ~ 240 Ом (UTP), затухание фронтов может быть достигнуто путем добавления 150 Ом к драйверу SDO Tx, чтобы уменьшить несоответствие импеданса, что улучшает данные. скорость или целостность сигнала и уменьшает перекрестные помехи, поскольку фильтрует избыточную полосу пропускания, связанную с несоответствием звонка. (в качестве альтернативы можно использовать коаксиальный кабель 50 Ом.)

Входной порог uC близок к Vdd / 2 с рекомендуемыми пределами, указанными в вашем вопросе, в порядке, поскольку ток нагрузки всегда определяется током утечки Rx (uA), входом устройства и паразитной емкостью. (Ic=CdV/dt) (нет проблем)

У вас нет никаких проблем с нагрузкой постоянным током.

Проблема заключается в согласовании импеданса на длинных кабелях.

Моделирование

введите описание изображения здесь

Та же самая cct при более низкой тактовой частоте SDO 100 кГц на кабеле 10 мвведите описание изображения здесь

Осциллограф показывает, что прямой привод переключен на добавление 150 Ом после среднего потока для сравнения отражений и улучшения помехоустойчивости.

Спасибо за информацию. А вот связь между выходом SDO и микроконтроллером всего лишь след. Не кабель. Так что, в таком случае, будет ли это поводом для беспокойства?
НЕТ, поскольку время задержки 5 пс/см намного меньше времени нарастания сигнала
вы в основном спрашиваете, как работает логика CMOS? Как читать даташиты? Что вызывает проблемы с целостностью сигнала. Когда это не проблема? Вход CMOS никогда не потребляет 5 мА в установившемся режиме !!!
Я пытаюсь понять ваш ответ. Не могли бы вы сказать мне, почему вы добавили 150 Ом в симуляцию. Например, если нет резистора на 150 Ом, вы говорите, что будут проблемы с SI даже на более коротких дорожках?
вам нужно изучить теорию линий передачи. Но когда существует несоответствие импеданса, как во всех КМОП, из-за присущей внутренней емкости, скорость нарастания медленнее, чем скорость света электрических сигналов для коротких путей, поэтому отражения невидимы.
Я хотел бы понять больше вашего ответа. Мы можем начать дискуссию?
коррекция 50 пс/см, в то время как 50 Ом, например, на одну нагрузку 10 пФ, составляет время нарастания 500 пс,
Спасибо за исправление
вы можете вычислить трассировку C[pF] по Z и длине или Saturn PCB.exe
Конечно, спасибо. Не могли бы вы присоединиться к чату еще некоторое время?