buffer come protezione esd

ho un ic che contiene 6 buffer non invertenti (mc14050) sul cui datasheet s pecifica "Improved ESD Protection On All Inputs" (non specifica come viene realizzata la protezione ma immagino sia la classica coppia di schottky su ogni linea vesro massa e vcc)

siccome devo proteggere (intendo protezione esd, la bufferizzazione non è necessaria) 6 linee del micro (3 ingressi e 3 uscite), per evitare di aggi ungere altri ic appositi ho pensato questa soluzione:

- usando 3 buffer, i 3 ingressi del micro sono già a posto

- le tre uscite del micro le connetto sia al connettore di uscita che all'i ngresso di 3 buffer lasciando libere le rispettive uscite

mi aspetto che la protezione funzioni ugualmente... commenti?

[FIDOCAD ] MC 80 80 0 0 670 MC 80 110 0 0 670 MC 80 95 0 0 670 MC 100 125 2 0 670 MC 100 140 2 0 670 MC 100 155 2 0 670 RV 20 75 50 160 LI 50 80 80 80 LI 50 95 80 95 LI 50 110 80 110 LI 50 125 80 125 LI 50 140 55 140 LI 55 140 80 140 LI 50 155 80 155 MC 95 60 3 0 010 RV 60 60 130 175 MC 95 175 0 0 040 MC 35 160 0 0 040 MC 35 75 3 0 010 EV 75 65 105 95 LI 80 80 80 75 LI 80 75 145 75 LI 80 95 80 90 LI 80 90 145 90 LI 80 110 80 105 LI 80 105 145 105 SA 80 80 SA 80 95 SA 80 110 MC 145 125 0 0 080 MC 145 75 0 0 080 MC 145 90 0 0 080 MC 145 105 0 0 080 MC 145 140 0 0 080 LI 100 125 145 125 LI 100 140 145 140 LI 100 155 145 155 MC 145 155 0 0 080 MC 165 25 3 0 200 MC 165 40 3 0 200 MC 165 25 0 0 670 EV 140 0 195 55 LI 165 25 145 25 LI 185 25 190 25 SA 165 25 MC 165 10 3 0 010 MC 165 40 0 0 040 LI 100 70 145 45 LI 155 75 165 75 LI 155 90 165 90 LI 155 105 165 105 LI 155 125 165 125 LI 155 140 165 140 LI 155 155 165 155 MC 180 160 0 0 040 RV 165 70 195 160 MC 180 70 3 0 010 TY 50 75 5 3 0 0 0 * OUT TY 50 90 5 3 0 0 0 * OUT TY 50 105 5 3 0 0 0 * OUT TY 50 120 5 3 0 0 0 * IN TY 50 135 5 3 0 0 0 * IN TY 50 150 5 3 0 0 0 * IN TY 135 70 5 3 0 0 0 * 100 TY 135 85 5 3 0 0 0 * 100 TY 135 100 5 3 0 0 0 * 100 TY 135 120 5 3 0 0 0 * 100 TY 135 135 5 3 0 0 0 * 100 TY 135 150 5 3 0 0 0 * 100 TY 30 110 5 3 0 0 0 * uC TY 180 135 5 3 90 0 0 * I/O connector
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ice
Loading thread data ...

Ma a questo esci con il 4050, lo usi come buffer anche per le uscite, e tieni il micro al riparo. Magari anche dei condensatori (valore in funzione delle velocita' che avrai sui pin) sulle 100ohm dal lato del 4050 per gli ingressi e lato connettore per le uscite ti aiutano a smorzare gli "urti".

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Muvideo altrove 
Fabio Eboli nella vita reale...
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Fabio_78

Il giorno lunedì 14 gennaio 2013 11:15:53 UTC+1, Fabio_78 ha scritto:

in caso di evento esd però l'uscita del micro si salva ma quella del 4050 salta... e quindi tutta la scheda diventa inutilizzabile

Magari anche dei condensatori

il problema dei condenstori usati come esd-suppressor è che non dissipano in calore l'energia assorbita ma la iniettano sul piano di massa; inoltre con 3 o 4 Kv i ceramici si "bucano" e non fanno più il loro lavor o... in caso di esd 4kv sono ancora pochi purtroppo

-ice-

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ice

Ma a questo punto qual'e' il reale livello di protezione garantito dagli ingressi del 4050? Considera anche che la tensione sugli ingressi puo' superare tranquillamente quella di alimentazione, e' fatto apposta, che protezione ti garantisce per le uscite del micro? Inoltre dice una cosa che francamente non capisco: e cioe' che la protezione esd e' garantita solo verso Vss, ma vanno prese le opportune cautele per la massima tensione sugli ingressi, magari tutto si riduce a dei diodi tra gli ingressi e Vss ;)

Credo (ma vado a senso, magari sbaglio), che essendo gli ingressi dei CMOS classicamente delicati, e' normale dichiarare "improved EDS protection" per questi piuttosto che per le uscite, che magari possono essere esposte al latchup, ma dovrebbero essere comunque meno delicate degli ingressi.

Giusto, dipende dal livello di energia che vuoi reggere, se un condensatore ad es. da

1nF 250V +R da 100 non e' sufficiente, allora forse meglio prevedere dei TVS fatti apposta per la protezione esd, almeno sai che energia puoi reggere prima di fumare tutto :)

Ciao!

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Muvideo altrove 
Fabio Eboli nella vita reale...
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Fabio_78

Il giorno Mon, 14 Jan 2013 05:44:01 -0800 (PST), ice ha scritto:

calore l'energia assorbita ma la iniettano sul piano di massa;

in caso di esd 4kv sono ancora pochi purtroppo

Meglio mettere resistenze 100-500 ohm in serie, proprio per dissipare l'energia dell'impulso, unica precauzione metterei un case abbastanza grande (un 1206 dovrebbe bastare) per evitare che l'esd 'scavalchi' la resistenza per via capacitiva

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ciao 
  Stefano
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SB

specifica "Improved ESD Protection On All Inputs" (non specifica come vien e realizzata la protezione ma immagino sia la classica coppia di schottky s u ogni linea vesro massa e vcc)

è necessaria) 6 linee del micro (3 ingressi e 3 uscite), per evitare di a ggiungere altri ic appositi ho pensato questa soluzione:

'ingresso di 3 buffer lasciando libere le rispettive uscite

Direi che tra tutti i CMOS hai scelto l'unico, assieme al gemello inverter 4049, che ha un circuito di protezione degli ingressi particolare. Infatti, verso Vss ha il solito diodo (non shottky), mentre non c'e' quello verso la Vdd, sostituito da una resistenza in serie e da uno zener da circa 25-30 volt a Vss. Comunque verifica quello che dico perche' non uso quei buffer da almeno 10 anni. La funzione di questi buffer e' quella di traslatori di livello da logiche ad alta tensione a logiche a bassa tensione. Quindi nel tuo caso la protezione per sovratensioni positive sarebbe completamente inefficace.

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Dimonio Caron

Il giorno lunedì 14 gennaio 2013 10:26:38 UTC+1, ice ha scritto:

e' scritto qui:

formatting link

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ramundo

Il giorno lunedì 14 gennaio 2013 16:54:16 UTC+1, SB ha scritto:

nergia

e se il micro non ha i diodi di clamp?

-ice-

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ice

Il giorno lunedì 14 gennaio 2013 17:15:44 UTC+1, Dimonio Caron ha scritto :

non è che ho scelto, l'idea era di usare questi per i soliti motivi comme rciali ;) non avendo trovato un datasheet in cui spiegasse bene come sono realizzate le protezioni esd degli ingressi, avevo supposto la classica coppia di diod i

faccio allora la domanda di riserva: se mettessi dei buffer con protazione esd sugli ingressi che lavora in parallelo alla linea da proteggere (es: di odo verso massa e diodo verso vcc), lo schema fidocad che ho messo è una buona idea o no?

grazie

-ice-

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ice

Il giorno Tue, 15 Jan 2013 01:49:55 -0800 (PST), ice ha scritto:

l'energia

Che micro è?

I diodi in genere ci sono sempre, si fanno abbastanza facilmente con il substrato.

Comunque in generale è sconsigliabile andare a connettori che escono dallo chassis direttamente con i pins, poi aumentano le riparazioni.

--
ciao 
  Stefano
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SB

Il giorno martedì 15 gennaio 2013 13:31:51 UTC+1, SB ha scritto:

pic serie 24fj

gli i/o digitali sono +5V tolerant anche se il micro lavora +3,3v; purtroppo gli ingressi che hanno anche funzione analogica mi sembrano un po ' "debolucci"

llo

sulle linee unidirezionali ho previsto dei buffer con resistore-serie; su quelle bidirezionali un nmos "serie" che mi serve anche come level-shift er; per l'ingresso analogico c'è un mux fault-tolerant (deve sopravvivere anc he a scheda non alimentata)

poi devo proteggere un connettore che resta interno al case ma su cui di ta nto in tanto si smanetta (aprendo il case) se fossi riuscito con il 4050 era il top ma ho capito che è una scelta in felice (giustamente è stato fatto notare che non ha il diodo verso il rai l positivo) per cui a questo punto mi sa che mi oriento verso un ic apposito tipo sp721

grazie

-ice-

Reply to
ice

Il giorno lunedì 14 gennaio 2013 18:25:14 UTC+1, ramundo ha scritto:

grazie

-ice-

Reply to
ice

Il giorno Tue, 15 Jan 2013 10:52:57 -0800 (PST), ice ha scritto:

non conosco :-(

"debolucci"

Ho guardato frettolosamente il datasheet di un pic24fj256 e non fa vedere il circuito in ingresso, per cui è corretto dubitare della protezione.

Però potresti facilmente verificare se c'è uno zener in ingresso mettendo una resistenza in serie di valore elevato (100k o +) in modo che non si danneggi e poi verifichi se la tensione sul pin aumenta troppo.

Lo zener sui pins analogic input potrebbe anche non esserci perchè aumenta il rumore.

E' la soluzione miglioire se sono presenti i diodi sul substrato.

scheda non alimentata)

ok

in tanto si smanetta (aprendo il case)

Allora, se è interno non dovrebbero 'spararci' con la pistola ESD durante le prove CE, inoltre l'operatore aprendo il case se è metallico tende a scaricare le eventuali cariche elettrostatiche.

Potrebbe bastare una resistenza, se il circuito in ingresso è come dice qui:

formatting link

in Fig.2

(giustamente è stato fatto notare che non ha il diodo verso il rail positivo)

Può andar bene, ma se ce la fa una resistenza è anche uno spreco.

--
ciao 
  Stefano
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SB

Il giorno mercoledì 16 gennaio 2013 11:30:40 UTC+1, SB ha scritto:

il

grazie per esserti interessato; la protezione probabilmente non c'è davvero perchè sul datasheet di alt re famiglie di pic specifica la corrente di clamp negli "absolute maximum r ate"; qui non dice nulla, per cui...

endo una

ggi e

va bene, ne sacrifico uno per il bene di tutti :)

te le

bene a sapersi

bisognerebbe fare delle prove... ma per dormire sonno tranquilli l'ic dedic ato è la migliore tisana

ciao e molte grazie!

-ice-

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ice

Il giorno Wed, 16 Jan 2013 03:04:33 -0800 (PST), ice ha scritto:

e

Non ti preoccupare, i semiconduttori si danneggiano per effetto joule, per cui il trucco è fare in modo che la potenza che devono dissipare non basti a romperli.

è la migliore tisana

Ad esempio questo:

formatting link
o
formatting link

protegge egregiamente e l'ho usato per delle linee di I/O che dovevano anche essere molto veloci, ma se bastava una resistenza...

--
ciao 
  Stefano
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SB

Il giorno mercoledì 16 gennaio 2013 13:17:40 UTC+1, SB ha scritto:

che

perfetto, nel 3d avevo citato proprio l'sp721.. ci intendiamo!!

-ice-

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ice

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