[shining ninja 0]

Резистор подтяжки (R27), если я правильно понял нужен для того, чтобы когда энергия электромагнитного импульса проследует через диоды уходила на источник питания и этот резистор давал бы выдерживать влияния разряда для входного блока?

[=AK= 14]

Не думаю, что отсутствие резистора в цепи кнопки может привести к сбою.

Если кнопка находится рядом с МК, то, действительно редко когда отсутствие резюка приводит к проблемам. Если же кнопка назодится на значительном расстоянии, то резюк желательно ставить.

 

Ёмкости по питанию должны легко компенсировать эти токи.

Это каким таким образом? B)

 

какова будет длительность этого пикового тока?

Наносекунды, или даже доли наносекунды. Этого достаточно, чтобы МК завис.

[sonycman 0]

Если кнопка находится рядом с МК, то, действительно редко когда отсутствие резюка приводит к проблемам. Если же кнопка назодится на значительном расстоянии, то резюк желательно ставить.

Но ведь чем дальше кнопка, тем больше индуктивность дорожек\больше их сопротивление - меньше пиковый ток.

 

Это каким таким образом? B)

Тут я ляпнул :)

 

Наносекунды, или даже доли наносекунды. Этого достаточно, чтобы МК завис.

Но из-за чего именно МК должен зависнуть?

 

А величина тока зависит от ESR ёмкости? При относительно большом ESR ток будет меньше?

[=AK= 14]

Но ведь чем дальше кнопка, тем больше индуктивность дорожек\больше их сопротивление - меньше пиковый ток.

 

С ростом длины увеличивается не только индуктивность дорожек/проводников, но их емкость тоже. И там уж как фишка ляжет, что увеличивается быстрее.

 

А если рассматривать проводники, связывающие кнопку кнопку с МК, как длинную линию, то она не согласована. Источник (кнопка) имеет нулевое сопротивление, приемник (МК) - высокое. Волна будет гулять по этой линии очень долго, отражаясь с обеих концов. А последовательно включенный резюк улучшит согласование, особенно если поставить его ближе к кнопке.

 

 

Но из-за чего именно МК должен зависнуть?

Очевидно, возможны два механизма:

 

1) Часть паразитной емкости является емкостью пина МК, это порядка 7...10 пФ. Земляной конец этой емкости сидит на земляном пине МК, общем для всех сигналов. В момент перезаряда емкости пина земля кристалла МК будет "прыгать" относительно потенциала земляного пина (и относительно "истинной" внешней земли). Это дрыгание может сбить проц. Или, будучи недостаточным для сбоя само по себе, может сложиться с другими небольшими "дрыганиями", чтобы в сумме все же сбить проц.

 

2) Индуктивная и емкостная наводка на соседние цепи. Поскольку напряжение мало, то, наверное, более неприятна индуктивная. Например, на цепь кварцевого генератора.

 

А величина тока зависит от ESR ёмкости? При относительно большом ESR ток будет меньше?

 

Ага. Однако, поскольку емкости паразитные, то рассуждать об их ESR не имеет смысла. Правильнее сразу рисовать схему замещения как положено, с идеальными элементами, и включать в нее паразитные индуктивности.

[V_G 7]

1) Часть паразитной емкости является емкостью пина МК, это порядка 7...10 пФ. Земляной конец этой емкости сидит на земляном пине МК, общем для всех сигналов. В момент перезаряда емкости пина земля кристалла МК будет "прыгать" относительно потенциала земляного пина (и относительно "истинной" внешней земли). Это дрыгание может сбить проц. Или, будучи недостаточным для сбоя само по себе, может сложиться с другими небольшими "дрыганиями", чтобы в сумме все же сбить проц.

 

1. Есть ли прецеденты зависания проца под действием обсуждаемого эффекта, а не от глюков программы?

2. Помимо емкости пина проца относительно земли кристалла есть емкость и сопротивление между землей кристалла и внешней землей, емкость пина относительно внешней земли и шины питания. Посчитайте делитель, амплитуду и длительность "дрыгания". Пока не убедили, не может проц зависнуть от разряда емкости 10 пФ!

[=AK= 14]

1. Есть ли прецеденты зависания проца под действием обсуждаемого эффекта, а не от глюков программы?

Встречались такие случаи. Сопровождались дурной разводкой земли всей схемы. Тем не менее, наблюдавшийся эффект - сбой при нажатии кнопки, причем, не при каждом нажатии. Вылечивалось резистором последовательно с контактом.

 

2. Помимо емкости пина проца относительно земли кристалла есть емкость и сопротивление между землей кристалла и внешней землей, емкость пина относительно внешней земли и шины питания.

Не играют никакой роли в механизме сбоя, рассмотренном мною в п.1.

 

Посчитайте делитель,

Нет там никакого "делителя".

[V_G 7]

В момент перезаряда емкости пина земля кристалла МК будет "прыгать" относительно потенциала земляного пина (и относительно "истинной" внешней земли). Это дрыгание может сбить проц.

Вы про этот первый пункт? Как же дрыгание земли кристалла относительно "истинной" внешней земли может на зависеть от сопротивления и емкости между этими цепями???

А вот и делитель: Сигнальный пин проца - земля кристалла - "истинная" внешняя земля.

Или я не в тот первый пункт смотрю?

 

Другое дело, если не соблюдены элементарные требования по разводке земли и по блокировке. Этот случай вообще не должен рассматриваться в Ваших логических построениях, нельзя всерьез обсуждать пионерские конструкции.

[sonycman 0]

Ага. Однако, поскольку емкости паразитные, то рассуждать об их ESR не имеет смысла. Правильнее сразу рисовать схему замещения как положено, с идеальными элементами, и включать в нее паразитные индуктивности.

Идеального ничего не бывает.

 

На практике (по крайней мере моей небольшой :)) никогда не было проблем с какими бы то ни было кнопками - ни на AVR, ни на ARM.

Подозреваю, что в действительности пиковый ток разряда на порядки меньше приведённого Вами теоретического.

 

Хотя согласен, что ставить резисторы в такие цепи имеет смысл.

[Гость @Ark]

Цитата(sonycman @ Apr 18 2010, 01:06)

Но из-за чего именно МК должен зависнуть?

Очевидно, возможны два механизма...

Вынужден не согласиться. Механизм возможного сбоя несколько иной. Его причина обычно - наводки на внешние провода. Короткие, мощные импульсы, по амплитуде превышающие питание МК, либо отрицательной полярности. Они будут уходить непосредственно в цепь питания МК через защитные диоды и, действительно, могут приводить к сбоям, либо неправильной работе отдельных модулей МК (например встроенного АЦП). Последовательный резистор будет ограничивать ток через защитные диоды для таких наводок. Лучше дополнить его небольшой емкостью - непосредственно на входе МК - 10-100н, т.е. получить RC-цепочку.

Внешние защитные диоды, показанные в схеме, ставить не нужно. Как правило, они уже имеются встроенные на всех входах МК. Нужно только в этом убедиться, посмотрев ДШ.

[=AK= 14]

Вы про этот первый пункт? Как же дрыгание земли кристалла относительно "истинной" внешней земли может на зависеть от сопротивления и емкости между этими цепями???

Оно намного больше зависит от индуктивности земляного пина, чем от того, что вы перечислили.

 

А вот и делитель: Сигнальный пин проца - земля кристалла - "истинная" внешняя земля.

Непонятно, что имеется ввиду. Будьте добры, представьте описание вашего "делителя" в терминах эквивалентной схемы, т.е. индуктивностей-емкостей-сопротивлений.

 

 

 

Механизм возможного сбоя несколько иной. Его причина обычно - наводки на внешние провода.

 

Мы тут вроде пока что о помехе от кнопки говорили, но раз уж вы перешли на внешние помехи, то извольте.

 

Наводки довольно редко бывают причиной сбоя. Гораздо чаще сбой возникает за счет того, что импульсный помеховый ток протекает по земле схемы, создавая небольшие падения напряжения на всех встреченных по пути индуктивностях.

 

Короткие, мощные импульсы, по амплитуде превышающие питание МК, либо отрицательной полярности. Они будут уходить непосредственно в цепь питания МК через защитные диоды и, действительно, могут приводить к сбоям, либо неправильной работе отдельных модулей МК (например встроенного АЦП).

К сожалению, описание на жаргоне непригодно, поскольку само по себе не имеет физического смысла, а проекция жаргона на физические процессы неоднозначна и отличается для разных людей. Более того, за нагромождениями жаргона настолько теряется физика, что весьма часто жаргонные описания несут просто ошибочные представления о сути вещей.

 

В вашем случае, если импульс, который "превышает по амплитуде питание мк", "уходит в цепь питания", то он должен был бы мк выжечь по питанию. Однако этого не происходит, поскольку импульс имеет большую амлитуду (очевидно, подразумевалось напряжение) где-то очень далеко от мк, а к моменту прихода к мк рассматривать его напряжение становится бессмысленно. Он появился в виде помехового тока. Этот ток в равной степени распространяется по цепям земли и питания, поскольку блокировочные конденсаторы являются точками ВЧ привязки потенциалов этих цепей.

 

Рассуждать о защитных диодах в данном контексте обычно вообще не приходится. Защитные диоды типично имеют рейтинг порядка 20 мА. Импульсные токи, большие этой величины, могут вызвать "защелкивание", т.е. срабатывание паразитных тиристорных структур на кристалле. По постоянному току рейтинг защитных диодов зачастую еще меньше, и если долго теребить службу поддержки изготовителя, то обычно они говорят, что в рабочем режиме постоянный ток через защитные диоды не должен превышать 0.5 мА. Задача защитных диодов - защитить кристалл от электростатического пробоя при транспортировке и хранении. Иногда встречаются приборы, которые допускают штатное использование защитных диодов в рабочем режиме, но это исключение, а не правило.

[Гость @Ark]

К сожалению, описание на жаргоне непригодно, поскольку само по себе не имеет физического смысла, а проекция жаргона на те физические процессы неоднозначна и отличается для разных людей.

Согласен.

Этот ток в равной степени распространяется по цепям земли и питания, поскольку блокировочные конденсаторы являются точками ВЧ привязки потенциалов этих цепей.

Блокировочные конденсаторы на обсуждаемой схеме отсутствуют. Поясните, что имеется ввиду.

Рассуждать о защитных диодах в данном контексте обычно вообще не приходится. Защитные диоды типично имеют рейтинг порядка 20 мА. Импульсные токи, большие этой величины, могут вызвать "защелкивание", т.е. срабатывание паразитных тиристорных структур на кристалле. По постоянному току рейтинг защитных диодов зачастую еще меньше...

Из этих соображений и нужно подбирать номинал последовательного резистора. Таким, чтобы ток от возможной наводки не превышал указанных значений.

Задача защитных диодов - защитить кристалл от электростатического пробоя при транспортировке и хранении. Иногда встречаются приборы, которые допускают штатное использование защитных диодов в рабочем режиме, но это исключение, а не правило.

Скорее, правило. Чем ситуация с наводками принципиально отличается при транспортировки, хранении и при штатной работе? Только наличием или отсутствием напряжения питания. Во всех случаях должна быть защита входов.

[gte 6]

Вынужден не согласиться. Механизм возможного сбоя несколько иной. Его причина обычно - наводки на внешние провода. Короткие, мощные импульсы, по амплитуде превышающие питание МК, либо отрицательной полярности. Они будут уходить непосредственно в цепь питания МК через защитные диоды и, действительно, могут приводить к сбоям, либо неправильной работе отдельных модулей МК (например встроенного АЦП). Последовательный резистор будет

Есть простой способ избегать этих проблем установкой ограничивающего стабилитрона, причем, с заданным начальным током. Помеха нейтрализуется уходя в "грязную землю".

И еще один момент, который, к сожалению, часто игнорируют. Для разных контактов есть разный минимальный ток, зависящий от материала контактов кнопок. Если контакты не содержат благородных металлов, то этот ток, часто, составляет 10-20 мА. Это определяет резистор необходимый резистор подтяжки входа к питанию.

[=AK= 14]

Блокировочные конденсаторы на обсуждаемой схеме отсутствуют. Поясните, что имеется ввиду.

Блокировочные кондеры обязательно присутствуют во всех устр-вах с микроконтроллерами. Кроме того, вы ведь сами перевели разговор на внешние помехи, что увело обсуждение далеко от исходной схемы.

 

Из этих соображений и нужно подбирать номинал последовательного резистора. Таким, чтобы ток от возможной наводки не превышал указанных значений.

Приведите пример расчета.

[Гость @Ark]

Блокировочные кондеры обязательно присутствуют во всех устр-вах с микроконтроллерами.

Обязательно присутствуют только непосредственно на выводах питания МК. На других входах - не обязательно.

Кроме того, вы ведь сами перевели разговор на внешние помехи, что увело обсуждение далеко от исходной схемы.

Вы же сами заговорили о причинах возможных сбоев. Нажимание кнопок не может быть такой причиной, если только кнопка не закорачивает питание напрямую или через очень низкоомный резистор. А внешние наводки - могут.

Приведите пример расчета.

Закон ома. Разность напряжений деленная на выбранный допустимый ток для защитных диодов...

[=AK= 14]

Скорее, правило.

Я навскидку могу вспомнить только один проц, для которого изготовитель прямым текстом разрешал использование защитных диодов в рабочем режиме. Один из ST7 в типовой схеме применения имел пин, "висящий в воздухе". Он был подключен к металлическому к корпусу настольной лампы через резистор в несколько мегом. Касание рукой корпуса лампы создавало сильные сетевые наводки на пине, проц это детектировал и включал/выключал симистор, зажигая и гася лампу при каждом касании.

 

Во всех остальных случаях вы упретесь в предельно-допустимые параметры чипа: напряжение на любом пине не должно быть меньше земли или больше питания более чем на 0.5 В (иногда 0.3 В). И если вы инженер, а не радиолюбитель, то обязаны будете это условие обеспечить. А обеспечение этого условия означает, что защитные диоды всегда будут закрытыми, через них не будет течь ток.

 

Так что штатное использование защитных диодов - все-таки редкое исключение, а не правило.

 

 

Закон ома. Разность напряжений деленная на выбранный допустимый ток для защитных диодов...

Я просил привести пример расчета, а не закон ома. Покажите конкретно, как вы находите разность напряжений для помехи, особенно - наведенной.