реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Можно ли нагружать выход CMOS конденсатором?
Andr2I
сообщение Nov 25 2010, 17:37
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 368
Регистрация: 16-11-06
Из: Тверь
Пользователь №: 22 379



Пусть есть CMOS логика, например CD40XX. Частота переключения 1Гц. Можно ли к выходу подцепить конденсатор 10мкФ напрямую?
Если особенно не задумываться, то надо ставить токоогроаничивающий резистор (1-5К), а если подумать?
Выход - стоки полевых транзисторов, которые при КЗ переходят в режим источника тока - следовательно ток ограничен. Во всех DS на 4000 серию указывается максимальная мощность рассеяния чипа, а не ток КЗ. Если питание 10В, то энергия конденсатора 5Е-4 Дж. Пусть на чипе рассеиться столько же, тогда Р = 5Е-4 Вт - вроде бы мизер!
Но как-то боязно... laughing.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zzzzzzzz
сообщение Nov 25 2010, 23:22
Сообщение #2


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 724
Регистрация: 1-05-05
Из: Нью Крыжопыль
Пользователь №: 4 641



Для всех CD4ххх (и не только) есть еще и ограничение по максимальному току через вывод. Вы собрались его грязно нарушать. Да и что за задача такая нарисовалась?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 26 2010, 00:44
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Andr2I @ Nov 25 2010, 21:37) *
Пусть есть CMOS логика,////Выход - стоки полевых транзисторов, которые при КЗ переходят в режим источника тока - следовательно ток ограничен. Во всех DS

Это дословный перевод из даташита? Или научная гипотеза? Ток, возможно, и ограничен. Но на каком уровне?
Лучше строго соблюдать оговоренные режимы, чтобы в "гипотезы Авоськина-Небоськина" и не тянуло.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andr2I
сообщение Nov 26 2010, 06:37
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 368
Регистрация: 16-11-06
Из: Тверь
Пользователь №: 22 379



Цитата(zzzzzzzz @ Nov 26 2010, 02:22) *
Для всех CD4ххх (и не только) есть еще и ограничение по максимальному току через вывод. Вы собрались его грязно нарушать. Да и что за задача такая нарисовалась?


Эк Вы меня припечатали rolleyes.gif Однако первое Ваше предложение нуждается в подтверждении. Каюсь я не проверял ВСЕ CD4XXX, но в тех DS, которые посмотрел такого нет. Указана максимальная мощность рассеяния, а также минимальный и типовой выходной ток.
Есть косвенное указание для ключей - там ток ключа не может превшать 25 mA. Но при 5В питания сопротивления ключа 250 Ом - даже если коротнуть на питание, то максимальный ток не будет превышен. С другой стороны, это ключ, а у обычного выхода может быть и по-другому.
Задача простая - надо быстро зарядить конденсатор 10 мкФ (через диод ) и медленно разрядить через резистор 1М. Максимальная частота 1Гц.
Опять же во всяких схемах включения питания постоянно ставлю резистор в цепь затвора. А тут подумал - для чего, если выход КМОП?


Цитата(Microwatt @ Nov 26 2010, 03:44) *
Это дословный перевод из даташита? Или научная гипотеза? Ток, возможно, и ограничен. Но на каком уровне?
Лучше строго соблюдать оговоренные режимы, чтобы в "гипотезы Авоськина-Небоськина" и не тянуло.


Это то, что видят мои глаза на приведенных в DS схемах устройства CD4XXX. Если там действительно МОП транзисторы, то у них ток ограничен (начиная с некоторого момента работают как источник тока). Если ток ограничен, то самое страшное это перегрев.
При моделировании в ORCAD максимальный ток КЗ при питании 5 В не превышает 10 mA, при 10В 40 mA. Однако большой веры этому нет, эксперимент тоже не показатель - всегда есть технологический разброс, который для цифровой логики очень существенный.
Про "оговоренные режимы" для выходного тока можно подробнее?

Сообщение отредактировал Andr2I - Nov 26 2010, 06:38
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  CD4001.pdf ( 118.03 килобайт ) Кол-во скачиваний: 17
Прикрепленный файл  MC14013B.PDF ( 210.91 килобайт ) Кол-во скачиваний: 15
Прикрепленный файл  hcf4093.pdf ( 126.95 килобайт ) Кол-во скачиваний: 16
Прикрепленный файл  MC14051B_D.pdf ( 167.25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 87
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zzzzzzzz
сообщение Nov 26 2010, 08:44
Сообщение #5


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 724
Регистрация: 1-05-05
Из: Нью Крыжопыль
Пользователь №: 4 641



Цитата(Andr2I @ Nov 26 2010, 09:37) *
... Задача простая - надо быстро зарядить конденсатор 10 мкФ (через диод ) и медленно разрядить через резистор 1М. Максимальная частота 1Гц....

Ну, для этого не надо насиловать слабенький КМОП. Раз там еще и диод планировался, то поставьте с выхода ИС 1 NPN транзистор, эмиттерным повторителем. И спите спокойно.

Для справки, в серии 1564, являющейся аналогом 54 (74) есть ограничение в базовых ТУ - ток через один любой вывод не более 50 мА. (Могут быть вариации от производителей).
Также, не стоит думать, что всё упирается только в ток, мощность и температуру. Для таких токов нужно задумываться и о, например, электромиграции и свойствах контактов проволочек к контактным площадкам кристалла и траверсов. Сегодня может быть всё хорошо, а завтра ...

Для 564 и 1526, аналоги CD4ххх, тоже что-то в этом роде (под рукой нет базовых ТУ). А в DS этого не указывают, только в общей части больших каталогов, где идет речь о свойствах и характеристиках всей серии. Ну, и в некоторых апнотах.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexeyW
сообщение Nov 27 2010, 14:25
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



Цитата(Andr2I @ Nov 26 2010, 09:37) *
При моделировании в ORCAD максимальный ток КЗ при питании 5 В не превышает 10 mA, при 10В 40 mA.

Цифры очень сомнительны хотя бы потому, что при КЗ канал полевика должен входить в насыщение по току - т.е. ток слабо зависит от напряжения. А тут, выходит, он меняется как квадрат напряжения. Или это, типа, от того, что на затворе большее смещение? Не, моделирование не вызывает доверия. Действительно, поставьте усиливающий транзистор, как тут посоветовали - полевик тоже можно.

Цитата(zzzzzzzz @ Nov 26 2010, 11:44) *
Ну, для этого не надо насиловать слабенький КМОП. Раз там еще и диод планировался, то поставьте с выхода ИС 1 NPN транзистор, эмиттерным повторителем. И спите спокойно.

В повторителе останется 0,6В как минимум - тогда лучше уж PNP, но это будет инвертирующее включение.

Кстати, включение на вывод большой емкости напрямую, кроме опасности, приведет еще к длинному хвосту остаточного напряжения - не знаю, насколько уж оно тут критично.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yakub_EZ
сообщение Nov 27 2010, 14:48
Сообщение #7


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 329
Регистрация: 6-12-08
Из: Москва
Пользователь №: 42 252



Цитата(Andr2I @ Nov 26 2010, 09:37) *
Задача простая - надо быстро зарядить конденсатор 10 мкФ (через диод ) и медленно разрядить через резистор 1М. Максимальная частота 1Гц.

Быстро понятие неопределенное smile.gif , если от остановки до дома идти 5 минут то это тоже быстро smile.gif
Чтобы конденсатор 10 мкф зарядился до 5 вольт за наносекунду надо его заряжать импульсом тока 50кА. А за пять минут - 166 нА. Какое быстро из этих вас устраивает?
По теме - поставьте последовательно 200 ом на каждый КМОП выход, заряд будет происходить быстро, ну конечно же не так, как в первом случае, но быстрее чем быстро во втором 07.gif и ток у каждого элемента будет ограничен не более чем в DS
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 27 2010, 15:04
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(yakub_EZ @ Nov 27 2010, 18:48) *
Быстро понятие неопределенное smile.gif , если от остановки до дома идти 5 минут то это тоже быстро smile.gif
Чтобы конденсатор 10 мкф зарядился до 5 вольт за наносекунду надо его заряжать импульсом тока 50кА. А за пять минут - 166 нА. Какое быстро из этих вас устраивает?

Да. так нужно и ставить вопрос.
Стартеру
Вашим моделькам даже не грош цена, это вообще бессмысленное занятие.
Ну, намоделировали.. а каждая пятая микросхема выгорает! И что, изготовителю микросхем рискнете свои модельки в укор предъявлять? Да пошлет он Вас на даташит и будет прав!
Сама постановка вопроса непонятна. Почему не работать спокойно, по стандартам, а обязательно влезать в проблемы с режимами компонентов?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Nov 27 2010, 16:16
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(AlexeyW @ Nov 27 2010, 16:25) *
Действительно, поставьте усиливающий транзистор, как тут посоветовали - полевик тоже можно.

Полевик не всякий, напряжение затвор-исток может быть слишком большим.
Цитата
Кстати, включение на вывод большой емкости напрямую, кроме опасности, приведет еще к длинному хвосту остаточного напряжения - не знаю, насколько уж оно тут критично.

Ситуация действительно может быть неприятна тем, что после выключения питания конденсатор попытается питать элемент через выход. Оно Вам надо?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andr2I
сообщение Nov 27 2010, 16:33
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 368
Регистрация: 16-11-06
Из: Тверь
Пользователь №: 22 379



Цитата(AlexeyW @ Nov 27 2010, 17:25) *
Цифры очень сомнительны хотя бы потому, что при КЗ канал полевика должен входить в насыщение по току - т.е. ток слабо зависит от напряжения. А тут, выходит, он меняется как квадрат напряжения. Или это, типа, от того, что на затворе большее смещение? Не, моделирование не вызывает доверия.


Цифры очень даже нормальные. Посмотрите как зависит сопротивление открытого ключа CD4XXX от напряжения питания.

Цитата(AlexeyW @ Nov 27 2010, 17:25) *
Кстати, включение на вывод большой емкости напрямую, кроме опасности, приведет еще к длинному хвосту остаточного напряжения - не знаю, насколько уж оно тут критично.


А что это такое?

Цитата(yakub_EZ @ Nov 27 2010, 17:48) *
По теме - поставьте последовательно 200 ом на каждый КМОП выход, заряд будет происходить быстро, ну конечно же не так, как в первом случае, но быстрее чем быстро во втором 07.gif и ток у каждого элемента будет ограничен не более чем в DS


Ну так не интересно biggrin.gif - про резистор я сразу сказал. Было желание вообще его не ставить, а нагрузить внутренний!

Цитата(Herz @ Nov 27 2010, 19:16) *
Ситуация действительно может быть неприятна тем, что после выключения питания конденсатор попытается питать элемент через выход. Оно Вам надо?


Этот момент я пркрасно осознаю - устройство питается все время от аккумуляторов biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Nov 27 2010, 18:33
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(Andr2I @ Nov 27 2010, 18:33) *
Этот момент я пркрасно осознаю - устройство питается все время от аккумуляторов biggrin.gif

Вечных? И никогда не выключается? biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexeyW
сообщение Nov 27 2010, 18:45
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



Цитата(Andr2I @ Nov 27 2010, 19:33) *
А что это такое?

при ненулевом токе напряжение на выходе сколько-то всегда недотягивает до питания или земли
Цитата(Herz)
Полевик не всякий, напряжение затвор-исток может быть слишком большим.

каким? Вроде больше питания не будет. Я пока не встречал полевиков с допустимым менее +/-20В
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andr2I
сообщение Nov 27 2010, 20:31
Сообщение #13


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 368
Регистрация: 16-11-06
Из: Тверь
Пользователь №: 22 379



Цитата(AlexeyW @ Nov 27 2010, 21:45) *
Я пока не встречал полевиков с допустимым менее +/-20В


Я так понимаю, речь шла о пороговом напряжении на затвор.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Nov 27 2010, 21:22
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(AlexeyW @ Nov 27 2010, 22:45) *
каким? Вроде больше питания не будет. Я пока не встречал полевиков с допустимым менее +/-20В

Сколько угодно. не такая уж это редкость. IRF7463, например.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Nov 27 2010, 21:46
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(Andr2I @ Nov 27 2010, 22:31) *
Я так понимаю, речь шла о пороговом напряжении на затвор.

Да, верно. Речь о том, что не о 0.6В разницы может идти речь, как у биполярного транзистора между напряжением на базе и эмиттере, а о нескольких вольтах между затвором и истоком.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 13:26
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01491 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016