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74LVC3G07 - Dubbio VIHmax rispetto a Vcc

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] 74LVC3G07 - Dubbio VIHmax rispetto a Vcc

Messaggioda Foto Utentegvee » 12 set 2018, 15:11

Ciao a tutti,

Sto studiando il datasheet del 74LVC3G07 e mi è sorto un dubbio (direi banale ma non si sà mai) riguardo al parametro VIH max rispetto alla tensione di alimentazione.

Io ho studiato ed imparato a dare in entrata una tensione VIH tra GND e VDD, e non superiore a quest'ultima, ma il dubbio sorge perché facendo debugging su di un circuito che usa gli IC in questione, la tensione di entrata in una delle entrate è superiore alla sua tensione di alimentazione, cosa che mi ha lasciato un po' perplesso. Guardacaso poi il circuito dà problemi con una seriale che si interfaccia con l'IC in questione, quindi mi pare chiaro di aver centrato il problema.

Il dubbio si alimenta anche perché la descrizione in prima pagina non è chiarissima a riguardo, la tabella Limiting values specifica il valore massimo della tensione di entrata -0.5 V fino a 6.5 V (che è già un valore non raccomandato) e nella tabella Static characteristics viene specificato il threshold minimo e non un threshold massimo come per esempio 0.9 VDD e la fig. 6 assieme alla tabella 10 rappresenta la tensione di entrata a livello alto VIH = VDD.

Io intuisco che nel circuito che sto debuggando c'è un errore di progetto, ma ho anche imparato a non dare per certe tutte le mie convinzioni.
Siete d'accordo con me che l'interfacciamento è sbagliato o sono io che sto interpretando male il datasheet ?

Ringrazio in anticipo.

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[2] Re: 74LVC3G07 - Dubbio VIHmax rispetto a Vcc

Messaggioda Foto Utentebanjoman » 12 set 2018, 15:41

Quell'integrato e' definito 5V tolerant. SIgnifica che se lo alimenti, poniamo, a 3.3 V , puo' accettare comunque in ingresso segnali provenienti da porte logiche alimentate con i 5 V classici di una volta.
V_{IH} stabilisce il livello di tensione minimo affinche' un segnale in ingresso venga riconosciuto come livello logico 1.
Viceversa, per V_{IL} viene dato il livello massimo di tensione, da non superare, affinche' un segnale in ingresso venga riconosciuto come livello logico 0.

Quindi, se il tuo circuito ha il 74LVC3G07 (che sigla esoterica... :-) ) alimentato a 3.3 V e riceve in ingresso, poniamo, un segnale di 4 o 5 V, e' perfettamente normale e accettabile.

Integrati di quel tipo, "5V tolerant" sono (grazie al cielo) disponibili appunto per interfacciare circuiti logici "misti", aventi cioe' porte logiche alimentate a 5 oppure 3.3 V.
Di fatto anche nella stragrande maggioranza dei microcontrollori odierni, che oramai sono tutti alimentati a 3.3 V, le loro porte di I/O sono sovente specificate "5 V tolerant". Ovviamente e' bene verificare attentamente sul datasheet se sono effettivamente tolerant prima di dare tensione.... :lol:
Se funziona quasi bene, è tutto sbagliato. A.Savatteri/M.Mazza
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[3] Re: 74LVC3G07 - Dubbio VIHmax rispetto a Vcc

Messaggioda Foto Utentebrabus » 12 set 2018, 15:52

Il valore di tensione VIH è specificato come soglia minima oltre la quale si può dichiarare "ALTO" il livello logico d'ingresso. Tale tensione non prevede una soglia massima (chiamiamola VIHmax), poiché tanto più la tensione è superiore a VIH, tanto più aumentiamo l'immunità al rumore. Il fattore limitante diventa in questo caso l'integrità del componente; in altre parole, possiamo cercare le Recommended Operating Conditions e al tempo stesso assicurarci di non sforare mai gli Absolute Maximum Ratings.

Il datasheet del circuito linkato specifica una cosa molto interessante:
Vi, Input voltage: -0,5 ... +6,5V [1]


Stando al datasheet, possiamo dunque alimentare il circuito a 1,65V e fornire ben 6,5V al pin di ingresso, senza paura di danneggiare nulla. Sembra che il diodo di protezione all'ingresso dell'IC (quello tradizionalmente collegato a VCC) sia assente!
Troviamo invece una chiara specifica sulla corrente nel diodo di protezione verso GND: "Input Diode current (Vi<0V): -50mA".

Tornando alla massima tensione ammessa all'ingresso, troviamo addirittura:
[1]: The input and output voltage ratings may be exceeded if the input and output current ratings are observed.


Questo significa che possiamo addirittura superare i 6,5V, a patto di mantenere sotto controllo la corrente iniettata nell'ingresso (ad es. tramite una resistenza).

Per capire da dove derivino i problemi con la porta seriale asservita da questo IC, direi di dare un'occhiata all'oscilloscopio: sento puzza di Signal Integrity...
Alberto.
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[4] Re: 74LVC3G07 - Dubbio VIHmax rispetto a Vcc

Messaggioda Foto Utentegvee » 12 set 2018, 16:11

OK grazie Foto Utentebanjoman e Foto Utentebrabus per la piccola grande consulenza. :ok:
Non si smette mai di imparare.

brabus ha scritto:sento puzza di Signal Integrity...

Sì, è quello che ho pensato anche io. Purtroppo non posso dire molto di più.
Vi ringrazio di nuovo.

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