[Avex 1]

Есть типовые схемы соединения интерфейсов. К примеру, TTL 3.3 к 3.3 можно подключать напрямую, 5 к 3.3 с резистором (если не заявлена толерантность к 5в), и т.д. Ну а если интересует общий случай, или, как в вашем эксперименте, надо подать больше чем разрешено в документации, то делайте просто внешние clamping diode, иначе сожжете все. И дело не во входном токе - для пробоя достаточно просто превысить напряжение на затворе транзистора (входе пада) на некую величину, а сколько там потом потечет тока, уже не важно - чип можно выбрасывать. Внешний диод защитит от перенапряжения -зашунтирует вход, сливая ток через себя, и при этом логика будет работать. Главное, если диод слишком мощный, то не спалить LDO/БП и т.д, :-)

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Aleх

[Plain 163]

Гореть там нечему, транзисторы защищены со всех сторон, кроме сквозного тока от нецифрового сигнала на цифровом входе.

[Leka 0]

5 hours ago, Leka said:

Провел эксперимент. Пин настроен на вход без clamping диода, питание 3.3В. Меняю напряжение на входе, и смотрю ток пина микроамперметром. До 3.6В ток менее 0.1мкА, потом плавно увеличивается, при 4.2В 1мкА, при 4.5В 2мкА, дальше не стал поднимать напряжение.

Взял другую платку, которую не жалко.

Питание I/O примерно 2.5В (2шт ААА без стабилизатора), +25Ц. 4.2В - 1мкА, 4.8В - 10мкА, 5.0В - 20мкА.

Но есть ли какая деградация при 5В на входе - неизвестно.

ПЛИС - Циклон-4.

[Leka 0]

3 hours ago, Plain said:

Гореть там нечему, транзисторы защищены со всех сторон

ESD-защита обычно основана не на стабилитронах, а на тиристорах и тп, которые быстро защелкиваются, и поддерживают низкое напряжение во время разряда большим током. Затворы при этом защищены RC цепочкой, и напряжение не успевает подняться до опасного уровня. А вот при плавном поднятии напряжения затворы могут пробиться до срабатывания ESD-защиты. 

Квартус не позволяет включить диодную защиту для дифференциального входа, непонятно почему.

[Leka 0]

Еще один момент. Кроме статики, есть еще сетевая наводка. Через тело это м/б единицы мкА. Получаются десятки вольт на сопротивлении 10МОм, например. Так что у входов должна быть защита не только от напряжения статики (киловольты), но и от тока сетевой наводки (микроамперы). 

[Plain 163]

10 часов назад, Leka сказал:

ESD-защита обычно основана не на стабилитронах, а на тиристорах

Никогда она не была ни на чём другом, кроме ограничителей — там пикосекунды, никакой тиристор на такое не способен.

 

10 часов назад, Leka сказал:

 не позволяет включить диодную защиту для дифференциального входа

Скорее всего, её там просто нет, за ненадобностью, и не понятно, зачем этот верхний диод понадобился Вам — если в смысле убрать подтяжку, то известно же, что не получится — у диффкаскада очень небольшой рабочий диапазон входа, вне которого он просто перестанет работать, но ничего не выгорит, поэтому лишний диод и убрали.

[Leka 0]

6 hours ago, Plain said:

Никогда она не была ни на чём другом, кроме ограничителей

Схемы есть в инете. Возможно, для деградации входа имеет значение не только напряжение, но и время воздействия.

6 hours ago, Plain said:

Скорее всего, её там просто нет

Есть в I/O ячейке, можно включать/выключать для недифф. режима входа. При +25Ц, ток утечки самого диода мал, менее 1нА, общая утечка входа на уровне 10нА. Рабочий диапазон LVDS входа даже по паспорту 0..1,8В, реально почти до питания, и можно 3,3В питания давать.   

6 hours ago, Plain said:

зачем этот верхний диод понадобился

Для подстраховки, тк нет данных по допустимому току входа. Можно || подключить свободный пин, и там включить диод, но для конкретной разводки свободных соседних пинов нет. 

Функциональность при выходе за пределы рекомендуемых производителем режимов можно проверить, а вот деградацию - нет.

[Ivanii 2]

Полазил по инету на тему конструктива КМОП, у ПЛИСин каждая нога является входом и выходом и должно быть примерно так:

Входные цепи высокоомные и влияния до пробоя оказывать не должны.

Куда подключена цепь 7 непонятно, а именно на нее должно стекать избыточное напряжение(The Larger of VCCIO or VPAD)

Изменено 24 апреля, 2021 пользователем Ivanii

[Leka 0]

4 hours ago, Ivanii said:

Куда подключена цепь 7 непонятно, а именно на нее должно стекать избыточное напряжение

Пин может отдельную специальную схему защиты иметь для стекания заряда на землю.