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这样的电路该怎么计算电容的充电时间常数呢? [复制链接]

 

如下图所示,输入电源给电容充电,这样怎么计算电容充电的时间常数呢?有点想不明白了 求大佬帮忙

image.png  

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Vdd没电,Vin为负,上面的二极管处于反向,怎么会导通?Vdd没电,Vin为正时上面的二极管一定导通。当然,导通了电流也不大,因为有较大电阻限制电流。   详情 回复 发表于 2024-5-15 20:57

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三个电阻等效于 R3+(R1//R2) ,其中 R1//R2 表示 R1 与 R2 并联。

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老师我想问一下,MCu的端口过电压会损坏,到底是电压击穿了,还是过电压引起的过电流造成损坏?  详情 回复 发表于 2024-5-11 12:45

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maychang 发表于 2024-5-11 07:05 三个电阻等效于 R3+(R1//R2) ,其中 R1//R2 表示 R1 与 R2 并联。

老师我想问一下,MCu的端口过电压会损坏,到底是电压击穿了,还是过电压引起的过电流造成损坏?


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MCU早期是双极型工艺,端口损坏多是过流损坏。现在通常是CMOS工艺,端口损坏多是因为击穿。  详情 回复 发表于 2024-5-11 13:18

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小太阳yy 发表于 2024-5-11 12:45 老师我想问一下,MCu的端口过电压会损坏,到底是电压击穿了,还是过电压引起的过电流造成损坏?

MCU早期是双极型工艺,端口损坏多是过流损坏。现在通常是CMOS工艺,端口损坏多是因为击穿。

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老师 帮忙看一下,如下面的图所示,MCU的端口内部是存在二极管的,也就是说能够起到稳压的作用,然后我又看了下面的最大绝对值参数,我想问一下,他最大绝对值参数里面的有个电压限制要求,还有个电流的限制要求,我  详情 回复 发表于 2024-5-13 20:25

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老早用51单片机时,有一次由于一个GPIO的输入电压高了,这个IO口坏了。不过其他的IO没问题照用


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maychang 发表于 2024-5-11 13:18 MCU早期是双极型工艺,端口损坏多是过流损坏。现在通常是CMOS工艺,端口损坏多是因为击穿。

老师 帮忙看一下,如下面的图所示,MCU的端口内部是存在二极管的,也就是说能够起到稳压的作用,然后我又看了下面的最大绝对值参数,我想问一下,他最大绝对值参数里面的有个电压限制要求,还有个电流的限制要求,我理解的是如果引脚过电压之后,内部的二极管流过的电流如果超过3mA,就会造成MCU端口损坏,但是如果我MCU端口加一个很高的电压,但是我用电阻限制电流在3mA以下,MCU也不会损坏,是这样吗?

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【我理解的是如果引脚过电压之后,内部的二极管流过的电流如果超过3mA,就会造成MCU端口损坏,但是如果我MCU端口加一个很高的电压,但是我用电阻限制电流在3mA以下,MCU也不会损坏,是这样吗?】 完全正确。 不  详情 回复 发表于 2024-5-13 20:29

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小太阳yy 发表于 2024-5-13 20:25 老师 帮忙看一下,如下面的图所示,MCU的端口内部是存在二极管的,也就是说能够起到稳压的作用,然后我又 ...

【我理解的是如果引脚过电压之后,内部的二极管流过的电流如果超过3mA,就会造成MCU端口损坏,但是如果我MCU端口加一个很高的电压,但是我用电阻限制电流在3mA以下,MCU也不会损坏,是这样吗?】

完全正确。

不过,还是尽量不要过压。

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那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理解对不 还有就是MCU的口的漏电流参数指的是啥呀 是下面的二极管截止时流向地的电流吗?  详情 回复 发表于 2024-5-13 21:14

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maychang 发表于 2024-5-13 20:29 【我理解的是如果引脚过电压之后,内部的二极管流过的电流如果超过3mA,就会造成MCU端口损坏,但是如果我M ...

那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理解对不

还有就是MCU的口的漏电流参数指的是啥呀 是下面的二极管截止时流向地的电流吗?

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下图是某MCU特性表。红色框内即该MCU引脚漏电流。 [attachimg]808463[/attachimg]    详情 回复 发表于 2024-5-13 22:09
【还有就是MCU的口的漏电流参数指的是啥呀 是下面的二极管截止时流向地的电流吗?】 引脚的漏电流,是指引脚设置为输入,引脚对地电压不高于电源正端,也不低于地(这是输入引脚正常工作的电压范围),流入或者流  详情 回复 发表于 2024-5-13 21:58
当输入引脚电压高于电源正端时或者低于地时,限制电流的是6楼图中的电阻RL(标注 Current Limiter),实际上,信号源内阻RS和滤波器电阻RF也有限流作用。只要通过图中二极管的电流小于3mA,该引脚就不会损坏。  详情 回复 发表于 2024-5-13 21:51
【那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理解对不】 完全正确。这两个二极管构成所谓箝位电路,目的是限制输入引脚的电压,也就是限幅,高不能高于  详情 回复 发表于 2024-5-13 21:45

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本帖最后由 maychang 于 2024-5-13 21:53 编辑
小太阳yy 发表于 2024-5-13 21:14 那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理 ...

【那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理解对不】

完全正确。这两个二极管构成所谓箝位电路,目的是限制输入引脚的电压,也就是限幅,引脚电压高不能高于电源正端加二极管压降,否则上面二极管导通,引脚电压低低不能低于地减去二极管压降,否则下面二极管导通。引脚电压在电源正与地之间时,两个二极管均不导通。


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小太阳yy 发表于 2024-5-13 21:14 那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理 ...

当输入引脚电压高于电源正端时或者低于地时,限制电流的是6楼图中的电阻RL(标注 Current Limiter),实际上,信号源内阻RS和滤波器电阻RF也有限流作用。只要通过图中二极管的电流小于3mA,该引脚就不会损坏。

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那我还有一个问题,MCU工作的时候内部VDD是5V,如果外部加限流电阻再加一个高电压,电压被钳位在高于5V的一个二极管正向导通电压的压降,那如果MCU没有工作的情况下呢?VDD如果没有5V的电压存在,在MCU没有供给VDD的  详情 回复 发表于 2024-5-13 22:01

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本帖最后由 maychang 于 2024-5-13 22:04 编辑
小太阳yy 发表于 2024-5-13 21:14 那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理 ...

【还有就是MCU的口的漏电流参数指的是啥呀 是下面的二极管截止时流向地的电流吗?】

引脚的漏电流,是指引脚设置为输入,引脚对地电压不高于电源正端,也不低于地(这是输入引脚正常工作的电压范围),流入或者流出引脚的电流。正常情况下,这个电流很小,远小于表中规定的3mA,通常小于1uA。这个参数在6楼表中未标出。


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maychang 发表于 2024-5-13 21:51 当输入引脚电压高于电源正端时或者低于地时,限制电流的是6楼图中的电阻RL(标注 Current Limiter),实 ...

那我还有一个问题,MCU工作的时候内部VDD是5V,如果外部加限流电阻再加一个高电压,电压被钳位在高于5V的一个二极管正向导通电压的压降,那如果MCU没有工作的情况下呢?VDD如果没有5V的电压存在,在MCU没有供给VDD的情况下给MCU端口一个高电压,那电压还怎么被钳位呢?

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【VDD如果没有5V的电压存在,在MCU没有供给VDD的情况下给MCU端口一个高电压,那电压还怎么被钳位呢?】 VDD没有5V的电压存在,那就是为零。输入电压超过零再加一个二极管压降,将使二极管(上面的)导通,电流流  详情 回复 发表于 2024-5-13 22:15

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小太阳yy 发表于 2024-5-13 21:14 那么我理解的是如果MCU口加正向电压也就是上面的二极管导通,如果是负电压就是下面的二极管导通,这样理 ...

下图是某MCU特性表。红色框内即该MCU引脚漏电流。

leak.png

 

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还有 老师我还想问一下,MCU引脚作为输入的漏电流有什么影响吗? 它的大小对我们用它来讲有什么影响呢?  详情 回复 发表于 2024-5-14 21:13
老师  ,这图片里的漏电流 PIN LOW  跟PIN HIGH 是啥意思?  详情 回复 发表于 2024-5-14 21:05

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小太阳yy 发表于 2024-5-13 22:01 那我还有一个问题,MCU工作的时候内部VDD是5V,如果外部加限流电阻再加一个高电压,电压被钳位在高于5V的 ...

【VDD如果没有5V的电压存在,在MCU没有供给VDD的情况下给MCU端口一个高电压,那电压还怎么被钳位呢?】

VDD没有5V的电压存在,那就是为零。输入电压超过零再加一个二极管压降,将使二极管(上面的)导通,电流流入电源正(实际上,是流过电源所带的其它负载,例如其它芯片,或者本MCU的其它部分),仍然能够箝位。

但是,多数芯片在未施加电源时,不允许输入端带电压。输入端的电压可能是另一个芯片(与本芯片使用不同的电源)带来的。


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maychang 发表于 2024-5-13 22:09 下图是某MCU特性表。红色框内即该MCU引脚漏电流。  

老师  ,这图片里的漏电流 PIN LOW  跟PIN HIGH 是啥意思?

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【这图片里的漏电流 PIN LOW  跟PIN HIGH 是啥意思?】 该引脚为低电平或者该引脚为高电平。  详情 回复 发表于 2024-5-14 21:18

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maychang 发表于 2024-5-13 22:09 下图是某MCU特性表。红色框内即该MCU引脚漏电流。  

还有 老师我还想问一下,MCU引脚作为输入的漏电流有什么影响吗? 它的大小对我们用它来讲有什么影响呢?

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漏电流1uA,那么向该引脚输出信号的芯片的电流输出能力就必须远大于1uA,否则漏电流将影响该引脚电平。  详情 回复 发表于 2024-5-14 21:19

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小太阳yy 发表于 2024-5-14 21:05 老师  ,这图片里的漏电流 PIN LOW  跟PIN HIGH 是啥意思?

【这图片里的漏电流 PIN LOW  跟PIN HIGH 是啥意思?】

该引脚为低电平或者该引脚为高电平。


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小太阳yy 发表于 2024-5-14 21:13 还有 老师我还想问一下,MCU引脚作为输入的漏电流有什么影响吗? 它的大小对我们用它来讲有什么影响呢? ...

漏电流1uA,那么向该引脚输出信号的芯片的电流输出能力就必须远大于1uA,否则漏电流将影响该引脚电平。

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那是不是可以理解为如果该引脚作为ADC采样引脚,那如果我外部输入电压过来,串联的电阻过大的话,会造成阻抗过高,输入的电流太小,容易造成更大的误差?不知道这样理解对不对= =  详情 回复 发表于 2024-5-14 21:33

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maychang 发表于 2024-5-14 21:19 漏电流1uA,那么向该引脚输出信号的芯片的电流输出能力就必须远大于1uA,否则漏电流将影响该引脚电平。

那是不是可以理解为如果该引脚作为ADC采样引脚,那如果我外部输入电压过来,串联的电阻过大的话,会造成阻抗过高,输入的电流太小,容易造成更大的误差?不知道这样理解对不对= =

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ADC引脚当然不能串联过大的电阻,这个问题在datasheet中必有明确规定。即使是普通I/O引脚作为数字量输入时,也不能串联过大的电阻,否则可能误判电平。  详情 回复 发表于 2024-5-15 06:28

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小太阳yy 发表于 2024-5-14 21:33 那是不是可以理解为如果该引脚作为ADC采样引脚,那如果我外部输入电压过来,串联的电阻过大的话,会造成 ...

ADC引脚当然不能串联过大的电阻,这个问题在datasheet中必有明确规定。即使是普通I/O引脚作为数字量输入时,也不能串联过大的电阻,否则可能误判电平。

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老师帮我看看,我下面分分析的电路是哪里有问题吗  详情 回复 发表于 2024-5-15 09:39

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