113018467 发表于 2023-12-7 16:19:55

I/O端口输入负电压是否一定会烧坏

本帖最后由 113018467 于 2023-12-7 16:26 编辑

1、在下图可以看到端口在芯片内部,不管设置(标准双向端口、高阻态输入、推完输出、开漏输出),芯片内部ESD保护的TVS二极管都是一直和芯片引脚连接着的。并且电气特性注明,端口的最小输入电压不能低于-0.3V(Vcc对Gnd 和 I/O口到Gnd 的电压最小不能小于 -0.3V),但是这里没有给出电流超过多少,端口才会烧坏。

实际用数字万用表的二极管档测芯片,当红笔接GND,黑笔接端口或接VCC,没有发现芯片烧坏的情况,万用表读数结果就类似一个二极管,在电流极小的负电压,对芯片的性能应该不影响的吧?


2、有个情况,我不确定会不会有问题,具体情况如下图:

正常使用,电路情况如下图的(图一)。

反接情况,电路情况如(图二),从图中看到当电池反接后,电源部分被二极管M7隔开了,就剩下P1.0端口,在不接单片机端口时,R1、R2连接点电压已经-3V了,这样就超过手册标注的使用要求,但是实际电流很小,只有几微安,这样用使用会不会对单片机有影响?

如果按照图二里面的情况,在电源输入接反(接反有可能保持时间较长,超5分钟)的情况下,会不会把单片机的I/O P1.0给烧坏?


3、如果上面图二是潜在隐患,按照下面图上的方式,是否可取。
我自己有做过一些实验,在R2上并联二极管,单实际测试远远达不到手册的-0.3V要求,貌似意义不大,因为用4148反向并联,实际导通的压降要比手册要求的-0.3V要高一些,这样就起不到保护端口被反向击穿的作用。





hhh402 发表于 2023-12-9 21:28:11

放心用,有1M电阻没事。不需要图三的二极管。要烧IO是需要比较大的电流的,1ma以内不会烧IO口。

113018467 发表于 2023-12-11 09:14:08

hhh402 发表于 2023-12-9 21:28
放心用,有1M电阻没事。不需要图三的二极管。要烧IO是需要比较大的电流的,1ma以内不会烧IO口。 ...

明白,谢谢
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