NAND-Speicher-Probleme durch ungewollte Einspeisung in ein ansonsten ausgeschaltetes System

Manche ICs haben interne Resetschaltungen die ab 0,0V starten wollen und zudem eine ausreichend schnelle Anstiegszeit der Versorgung benötigen. Sonst hatte man z.B. bei diversen Motorola 68HC705, -908 Controllern Probleme. Es empfahl sich dann oft ein ohmscher Ballastwiderstand in der Versorgung der nach Abschalten die Schaltung sauber auf 0,0V zieht. Und das schnell genug tut, sodaß das Gerät bei sofortigem Wiedereinschalten bereit ist.

MfG JRD

"Juergen Beisert" schrieb im Newsbeitrag news:ik60sd$qps$01$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

Ich kenn das Problem bei GALs und bei PICs, wenn an einem Eingang Spannung anliegt und Strom zum Stromversorgungspin fliesst, wobei der Chip entweder in der Latch-Up geht oder auch nicht:

Der EEPROM/Flash-Speicher ist nicht mehr fehlerfrei auslesbar, aber der Chip ist nach einem Tag problemlos neu programmierbar.

Meiner Meinung nach wird ein Bereich des Chips der in irgendeiner Beziehung zu den Speicherzellen steht mit Elektronen überflutet und die dort hin geflossene Ladung muss sich erst abbauen.

Ich trau den Dingern nach so einem Vorfall allerdings nicht mehr die versprochene Lebensdauer zu.

Die Rückspeisung sollte man verhindern. Ich würde die Pullups per Diode oder, falls deren Vorwärtsspannung zu groß ist, per rückwärts betriebenem FET von der Versorgung abkoppeln.

In der Spec. steht auch sicher nicht, dass 0,8V eine zulässige Betriebsspannung ist.

Mag sein, ist aber egal. Du kannst nicht erwarten, dass ein Bauteil mit interner persistenter Logik es verkraftet, dass die Spannung eine Stunde bei 0,8V rumgammelt, um dann irgendwann mal auf den Nennwert von 3,3V hochgefahren zu werden. Dazu fehlt wirklich der Reset-Pin. Und wenn es heute geht, kann es morgen trotzdem schief gehen.

Marcel

Am 24.02.2011 17:24, schrieb Juergen Beisert:

Die wird aber nur zum Schreiben angeworfen...

Eric.

Ich würde zusehen, dass alle Spannungen in meinem System 0 sind, trotzdem an externen Anschlüssen noch undefinierte Pegel anstehen. Dein Fehler gibt es wie schon von anderen (PIC, GAL) genannt immer mal wieder und anders wird man derer nicht grundlegend Herr. Die Peripherie so anzupassen, dass kein Stromfluss ins ausgeschaltete System stattfindet finde ich eher unglücklich, man muss immer die Dummheit der Anderen eindesignen ;)

Es gibt leider Vorgaben, die ein paar Pullups erzwingen. Und über die kommt die "falsche" Spannung rückwärts ins System. Das an der Stelle noch was getan werden muss, ist klar. Trotzdem würde ich gerne verstehen was wegen der 800 mV passiert. Dann fällt auch die Begründung für die Schaltungsänderung leichter...

Juergen

Sicher? Soweit ich die Datenblätter verstehe, wird sie zum Löschen und Schreiben benötigt. Ist die schnell genug erzeugt, damit man zu jedem Zeitpunkt sofort löschen oder schreiben kann?

Zu dieser Ladungpumpe gibt es jede Menge Artikel von den Leuten, die die Dinger mit in den Weltraum nehmen wollen und viele lustige Probleme haben, wenn man sie bestrahlt. Ich dagegen habe nur 800 mV...

Juergen

So der Plan. Vom Gefühl her ist das aber mehr Symptom- als Ursachenbekämpfung. Mir wäre lieber, ich würde es erst verstehen, als einfach nur probieren (auch wenn es das naheliegendste ist).

Natürlich nicht. Die Hersteller unterteilen in zulässige, kritische, sehr kritische und furchtbar kritische Betriebsspannung. Leider lassen sie sich nicht darüber aus (oder ich habe es noch nicht gefunden), welcher absolute Spannungswert welcher der Einteilungen zuzuordnen ist.

Anzunehmen ist, dass der Baustein bei 800 mV schon irgendwie das Leben anfängt. Interessant ist die Frage ob man es nur über echte 0 V in den Griff bekommt, oder es doch noch eine andere Lösung gibt.

Dem stimme ich voll zu. Aber gilt nicht auch bei uns manchmal das "Prinzip Hoffnung"? ;-)

Juergen

"Latch-Up" war auch mein erster Gedanke. Aber irgendwie passt das nicht ganz. Denn hier ist wirklich die Versorgungsleitung die mit dem höchsten Niveau. Wenn auch mit 800 mV furchtbar daneben. Und eigentlich ist danach der Baustein ja durchaus zu sinnvoller Kommunikation bereit. Wenn es früher meine GALs erwischt hat, sind die mir verbrannt und mochten anschl. gar nicht mehr mit mir reden.

Hach, und dazu eine Appnote und ich könnte wieder ruhig schlafen. :-/

Warum hat man eigentlich nie die Zeit, sowas mal richtig zu untersuchen? Das Leben ist zu kurz....

Juergen

Die Lösung wird wirklich das Erzwingen der 0 V im ausgeschalteten Zustand zu sein. Aber was liefert man als Begründung? "Das muss so sein, das war schon immer so"?

Juergen

Duerfen denn keine Dioden in Serie mit diesen Pull-ups gesetzt werden? Im Prinzip reicht eine an deren Kathode alle Pull-ups gehaengt werden.

Ist ohne Kenntnis der internen Chip Architektur alles Spekulation, und die wird Dir der Hersteller nicht verraten. Viele CMOS Chips fangen bei rund 1V an "aufzustehen". Aber nur so wie jemand nach einer durchzechten Nacht. Es fliessen hier und da Querstroeme durch N/P Push-Pull Inverter, die eine oder andere Bias-Schaltung faengt an zu zucken. Aber eben nur ein wenig. Wenn das Design des Chips etwas, ahem, sub-optimal ist dann haengt sich bei zu langem Anliegen so einer zu niedrigen Spannung was fest. In den schlimmsten Faellen bis zum Latch-up und wenn dann die volle Versorgung kommt ... *POFF*

Laesst sich normalerweise mit einem in die Naehe gehaltenen MW Taschenradio rausfinden. Ladungspumpen machen ziemlich Krach und Oberwellen.

Zustand zu

war schon

"Das mu=C3=9F so sein, sonst kann es ganz lustige Effekte geben."

Rein rhetorisch: In was f=C3=BCr einem Laden bist Du, da=C3=9F Du dort e= ine stabil funktionierende L=C3=B6sung gegen=C3=BCber einer nicht-funktionierenden = verteidigen mu=C3=9Ft?

So schlimm hab' ich bisher nicht mal Software-Buden erlebt und da ist "undefined behaviour" im Allgemeinen wesentlich weniger "undefined" als das, was bei Dir gerade passiert.

Vinzent.

Die Begruendung waere "Der integrierte Schaltkreis wird in einem unzulaessigen Spannungsbereich betrieben und kann daher undefinierte innere Schaltzustaende einnehmen, welche sich nur nach einer Rueckfuehrung in den spannungslosen Zustand loesen".

Wenn das immer noch nicht reicht musst Du nach Uni-Papers und dergleichen ueber Metastability suchen. Ist IMHO aber verschwendete Zeit. So aehnlich als muesse man wissenschaftlich begruenden warum ein Automotor bei laengerem Betrieb bei einer Drehzahl 300rpm unter Belastung auf Dauer kaputtgeht ;-)

Ja, genau sowa shabe ich auch schon mit GALs erlebt, bei Fehlfunktion anderer Schaltungsteile.

Definitiv -> Tonne, und zwar sofort, sonst findet man das Ding Monate später, erinnert sich nimmer, probiert es aus, geht doch...

-ras

Joerg :

Ich kenne das von alten MSP430-Serien, da war erst ein sauberer Zustand erst unter 0.4V erreicht. Da musst Du wirklich etwas unternehmen, um definierte Verhältnisse zu bekommen ;-(. Bei Dir fliesst Strom von den Eingängen über interne Schutzdioden auf die Vcc. Die Vcc wird gerade soweit aufgeladen, bis da Systeme anfangen zu arbeiten - das ist bei Dir bei 800mV der Fall. Dann reicht aber die über die Pullups gelieferte Energie nicht aus, um die Spannung höher zu bekommen - alles hängt sich auf. Einfachste Lösung ist imho, die Pullups von der externen Baugruppe in die Baugruppe mit den Eingängen zu verlagern. Extern sind das dann nur Open-Drain oder Open- Collector Ausgänge; das ist ja allgemein so üblich bei externen Sensoren, wie z.B. Näherungsschaltern oder Lichtschranken. Nachteil es erschwert die Diagnose, wenn die Baugruppe nicht am System angeschlossen ist. Falls die externen Pullups nicht wegzukriegen sind, dann die zweitbeste Lösung: die Pullups verdoppeln: Eine Schottky mit Anode zum Chip-Eingang und den Chip-Eingang selbst per Pullup auf die interne Vcc legen. Hast also 2 Pullups eine im externen System und eine im internen und der Eingang wird über die Diode auf Low gezogen. (Musst Du aber schauen, ob das mit den L-Pegeln noch hinkommt und ob das System 2 Pullups verkraftet und ob die 0.1mA(?) Leckstrom der Schottkies im schlimmsten Falle stören könnten, je kleiner die Schottky umso besser. Nächstes Problem: Geschwindigkeit, die ist bei Pullup-Systemen aber wohl eher zweitrangig).

M.

Hi Jörg,

Ich sehe gerade keinen Zusammenhang zwischen Ladungspumpe und Bestrahlung, aber wenn sie meinen?

Die werden intern schon ein paar MHz höher takten, als beim MAX232, da wirst Du mit MW nix hören. bei den kleinen Kapazitäten, die da intern benötigt werden entsteht auch nicht mehr Krach als bei ganz normeler CMOS-Umschalterei ohnehin passiert.

Marte

Ich muss sie nicht verteidigen. Ich möchte nur nicht dumm sterben müssen. Aber wie Jörg schon ausführte: Es besteht wohl wenig Hoffnung an die _wirklich_ interessanten Informationen zu kommen, die eine saubere Erklärung liefern würden. Wie mein Hausarzt mal sagte: Die meisten medizinischen Erkenntnisse stammen aus der Beobachtung. Also nix messen und so...

Herzlichen Dank erst mal an alle für die Kommentare.

Juergen

Hallo Juergen,

Wieso denn so kompliziert denken? Du hast doch die Fehler schon auf dem Tisch. Die wegzubringen hast Du eine Lösung, die nachvollziehbar funktioniert, wo liegt denn dann noch das Problem? Ich kenne die Diskussion in der Form schon, dass man Lösungen für Probleme schaffen muss, die eigentlich gar nie eintreten werden, aber der Gutachter meint, es gäbe die theoretische Möglichkeit, dass dies und jenes ausfallen könne... und dagegen muss man sich in gewissen Branchen wappnen, selbst wenn das noch nie beobachtet wurde und auch mit Sicherheit nie passieren wird... Ich hatte den Spaß schon bei der Zulassung eines (halbautomatischen) Defis, wo der Fall konstruiert wurde, dass exakt zur gleichen Zeit ein zweiter (und ganz böser alter Defi mit so hoher Spannung, wie sie heute schon lange nicht mehr eingesetzt werden) parallel eingesetz wird. Solch einen Unfug hatte man in der Tat vor vielen Jahren versucht, wenn Vorhofflimmerer mit 360 J nicht mit Flimmern aufhören wollten. Heute weiss man, dass das Unfug ist und selbst damals hat man tunlichst zwei baugleiche Gerätschaften mit exakt gleicher Einstellung verwendet und die extern synchronisiert. Das passiert mit Sicherheit bei dem Defi, der hier zugelassen werden sollte nie, zumal der auch gar keine externe Synchronistation hat... Aber trotzdem muss das abgefangen werden...

Und das erklär dann mal Deinem Chefe zu Hause...

Marte