Estou usando um ATF16V8 PLD para uma lógica simples de cola. Ao testá-lo em uma placa de prototipagem, notei que ele fica quente ao toque quase imediatamente. Eu verifiquei que nenhuma saída estava em curto-circuito, mas também sabia que muitas entradas foram deixadas desconectadas.
O ATF16V8 é um circuito CMOS e eu li que as entradas flutuantes podem ser um problema com essa tecnologia, diferente do TTL. Esta poderia ser a causa da produção de calor e por quê?
Respostas:
Sim, os circuitos CMOS podem esquentar quando há entradas flutuantes. Você deve sempre conectar pinos de entrada CMOS não utilizados a uma tensão definida, geralmente GND ou Vdd, a menos que a folha de dados indique o contrário (consulte também o final desta resposta e a resposta de Michael ). Se um pino puder ser configurado como entrada ou saída e você não tiver certeza de qual será, poderá colocar um resistor entre o pino e o GND / Vdd.
Se você deixar os pinos desconectados, é dito que eles "flutuam" e têm uma tensão não especificada. Essa tensão pode ser causada por indução nos cabos da embalagem, correntes de vazamento dentro ou fora da embalagem, descarga estática etc. O ponto principal é que você não conhece a tensão nas portas dos transistores de entrada aos quais o pino está conectado ( sinal A no inversor CMOS abaixo).
Na pior das hipóteses, essa tensão indefinida estará entre "alta" e "baixa", de modo que os dois transistores sejam condutores ao mesmo tempo. Assim, uma corrente alta (vários 10-100 mA) flui através dos transistores de Vdd para GND (Vss), gerando calor e possivelmente destruindo o chip.
Alguns CIs possuem circuitos especiais nos pinos de entrada para impedir que isso aconteça. Esse circuito geralmente é chamado de portador ou detentor de ônibus , mas também pode ser encontrado sob outros nomes, como pad-keeper (processadores iMX). É essencialmente um buffer (dois inversores em série) e um resistor grande conectado ao pino de entrada. Isso garante que o pino de entrada seja sempre conduzido para alto ou baixo quando nada mais estiver sendo conduzido.
Fontes de imagem: Wikimedia, domínio público.
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Não neste caso. Para citar a folha de dados :
O diagrama mostra um resistor pull-up "> 50kΩ". Portanto, a menos que você tenha fios muito longos combinados com emissões eletrônicas muito fortes, duvido muito que isso possa causar alternância indesejada.
Outros dispositivos podem ter aumentado o consumo de energia com pinos flutuantes, mas duvido que seja suficiente para torná-lo perceptivelmente quente.
Para citar, por exemplo, uma nota de aplicação do microcontrolador EFM32:
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Pergunta diz
em circunstâncias normais, isso não deve acontecer. Vamos examinar a folha de dados do GAL16V8, pois contém algumas informações úteis:
Ele afirma que entradas e E / S com três estados devem ser conectadas a algum lugar, incluindo os trilhos de energia. Como os PLDs são dispositivos configuráveis, é possível configurar o pino como entrada, E / S ou como saída.
Caso você conecte o pino ao aterramento ou ao trilho de energia, e o pino parecer ter uma saída ativa porque, se configurado, haverá vazamento excessivo de corrente e o dispositivo começará a aquecer.
Eu já tinha esse caso (descobri quando me pediram para solucionar o superaquecimento do PLD), o dispositivo GAL não fritava, mas estava aquecendo muito. Pode ser o seu caso também. Você deve verificar a configuração do PLD e garantir que os pinos de saída não estejam conectados aos trilhos de energia e a outros pinos de saída.
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