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ST资料中关于“VDD_FT”的描述是不严肃的

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出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 09:17:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
我的“关于5V容忍电压的实验”:
0. 实验芯片:STM32F101C6T6A。
1. 置PB6于OG输出模式。
2. 5V容忍脚(选PB6)串接12K电阻到“外接电压”。
3. “外接电压”=8.00V,VPB6在输出1,0时,分别为7.92V和0.02V。
4. “外接电压”=5.50V,VPB6在输出1,0时,分别为5.50V和0.02V。
5. 5V容忍脚(选PB6)串接200欧姆电阻到“外接电压”。
6. “外接电压”=5.50V,VPB6在输出1,0时,分别为5.50V和0.66V。

结论:ST资料中关于“VDD_FT”的描述是不严肃的。

关于这个问题的讨论已经1年半了。
刚发的帖子“__STM32__,关于开漏输出,是否已有结论? ”又得不到回应。很不高兴。

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 10:05:38 | 显示全部楼层
不明白你想说明什么问题。

请注意,这个"5V容忍"是从"five-volt tolerant"翻译而来,如果你对中文译文的理解有疑问,可以根据英文原意理解。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 11:16:32 | 显示全部楼层
一份资料中,“VDD_FT”只出现2次,正常吗?
多大?不知道。
我的实验告诉我,>8V。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 11:39:56 | 显示全部楼层
现在我明白了,你想说什么——想知道VDD_FD的确切值。

目前我能回答的是:5V容忍意味着,如果你施加5V到5V容忍引脚,1)该引脚不会损坏,2)外部信号(5V电压)不会被拉低。

你使用外部8V电压,这已经超出了芯片正常操作的允许范围,因此我无法对这种超出正常范围的芯片行为做解释;实际上,你不应该在超出允许范围的工作条件下使用该产品。


最后我还是想知道,你有什么具体的理由要知道VDD_FD的确切值。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 12:13:58 | 显示全部楼层
实际上,你不应该在超出允许范围的工作条件下使用该产品。
-----------------------------------------------------.
你不应该指责我。我是实验,不是“使用”。不可以吗?错了吗?

为什么实验?因为你们不告诉我。

出0入20汤圆

发表于 2009-7-9 12:16:27 | 显示全部楼层
呵呵,我觉得,STM32解释的有道理。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 12:23:17 | 显示全部楼层
开漏输出的话高电平由外部上拉电源觉得吧

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 13:10:58 | 显示全部楼层
你有什么具体的理由要知道VDD_FD的确切值?
----------------------------------------------------
IO脚的VDD_FD值,表示该脚内部电路对异常电压的耐受程度。
作为IC使用者,应该仅可能了解。

现在,我的实验告诉我,它>8V。这又是一个不正常的值了,不应该的。太大了。
我这个结论,我想芯片设计师都会同意的。

__STM32__ 你觉得呢?

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 13:36:09 | 显示全部楼层
“实际上,你不应该在超出允许范围的工作条件下使用该产品。”

这不是指责,这是常识、是忠告。


该引脚内部电路对异常电压的耐受程度,与芯片生产时的条件有关,但我们保证5V没有问题,其它所有异常情况都不能保证。要知道,芯片的特性参数一定是留有余量的,任何一个半导体厂商都不可能告诉你他留有多少余量,因为这是一个不确定值,或者说具有一个分布特性。我们能告诉你的仅仅是,在允许范围的工作条件下使用该产品,芯片的功能正常并且不会损坏。

例如:手册上说STM32的供电电压是2.0V~3.6V,极限供电电压不能超过4V,这不是说你提供4.1V电压,芯片一定损坏,但你也不能说某次试验芯片可以忍受5V供电,就认为该产品所有芯片都可以忍受5V供电。引脚的5V容忍这个特性,也是一个道理。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 13:38:12 | 显示全部楼层
超出器件手册的实验属于破坏性实验
其结果不具有普遍性
而且,
LZ的你的实验测试了全部功能,无一遗漏?
包括EEPROM擦写次数等等?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 14:11:32 | 显示全部楼层
和EEPROM擦写次数等等有关吗?别扯远了。
破坏性实验吗?12K电阻啊。我做实验是有分寸的。所以只做到8V。

“实际上,你不应该在超出允许范围的工作条件下使用该产品。”再说一边,我没有。不要乱说。
__STM32__在【8楼】 讲的,我是明白的,重复是无意义的。

请你回答的是:VDD_FD到底有没有?你可以回答不知道。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 14:16:08 | 显示全部楼层
我不知道,也没有必要知道。

但是如果你有合理的理由,我可以去询问设计师。如果你不能说服我,我如何回答设计师提出的问题?

真搞不懂你到底要干什么。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 14:17:42 | 显示全部楼层
手册上说的是“5V容忍的引脚”,你却施加8V的电压,这算不算“超出允许范围的工作条件下使用该产品”?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 14:25:53 | 显示全部楼层
VDD_FD的存在,表示标有“FT”的管脚在内部是有保护机制的。我请问,它存在不?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 14:27:46 | 显示全部楼层
手册上说的是“5V容忍的引脚”,你却施加8V的电压,这算不算“超出允许范围的工作条件下使用该产品”?
------------------------------------------------------------------------------------------------
这是实验。设计时,决不会这样。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 14:34:56 | 显示全部楼层
【13楼】 elder60 60岁老头
积分:1001
派别:
等级:------
来自:上海 浦东 名人苑附近
VDD_FD的存在,表示标有“FT”的管脚在内部是有保护机制的。我请问,它存在不?
------------------------------------------

请问你说的保护机制是指什么?



还是那句话,你问这些的目的是什么?为什么始终不肯讲?而且做这种超常的实验,难道是在做反向设计?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 14:46:59 | 显示全部楼层
我是个老老实实的退休工程师。中风后在家。
设计也是老老实实的事,来不得半点虚假。习惯了。
“反向设计”是多疑了。
这种实验不是超常的实验,是很平常的实验。为了了解器件。
“你内部保护不太好,我在外部要多考虑一点;你内部保护好,我外部少考虑些。”很正常嘛。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 15:07:33 | 显示全部楼层
对不起,你把我逼急了,只好用“反向设计”的说法希望你能说出真实的缘由。

“你内部保护不太好,我在外部要多考虑一点;你内部保护好,我外部少考虑些。”我不太认可这种说法,你不应该通过实验的方法来找出芯片的最大忍受限度,应该按照厂家发布的参数为准。像你这样挤压厂家预留的安全空间,是很危险的。这是因为我在8楼说的,这样的安全空间余量是一个分布值,而不是一个常数,除非你对每一个产品进行测试,否则你无法知道哪片的内部保护更好,哪片较差。

我们的设计师根据我们工厂的生产工艺,按照统计,制定了相应的高于手册上的参数设计产品,因为生产条件的变化,生产中可能有些批次可以得到更好的性能,可能有些批次可以得到较差的性能,但不管怎样我们保证所有出厂的产品参数,都是不劣于手册中给出数值,但不保证它能高出多少。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2009-7-9 15:36:41 | 显示全部楼层
“你内部保护不太好,我在外部要多考虑一点;你内部保护好,我外部少考虑些。”我不太认可这种说法。
---------------------------------------------------------------------------------------------
要改变我的习惯是难的。

最近,要实验OG输出驱动FET,心中没底。关于VDD_FD的数据又没有。不得已,才做这个实验的。
实验结果表明,STM32的OG输出绝对可以,就放心了。只是不要超过5.5V即可。

关于VDD_FD,你也应该知道的。不过,现在我已经不需要知道了。
VDD_FD值过高是不好的。
讨论就这样吧。

出0入618汤圆

发表于 2009-7-9 15:40:34 | 显示全部楼层
既然出现了VDD_FT且有钳位二极管连到此端,即使不能保证参数一致,还是应该在电气特性里标注个范围的,例如5.5~8V之间,并且注明能承受的灌电流,这才是比较严谨的。

不应该超出手册参数设计产品,这个大家都懂,但很多情况我们还是会依赖芯片本身的一些机制去简化外部电路设计的。
例如3.3V和5V系统的连接,一般都是用一个电阻就OK了,这样对于3.3V系统是超出了IO容忍电压的,但由于有内部钳位二极管,一般不会有大问题。
如果VDD_FT大概范围是多少没有,能承受的灌电流没有,那设计电路时如果有高于5V的电压,是不是必须要外接稳压二极管防止过压?接多大的电阻芯片就能承受?这个答案只能自己实验了。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 15:43:33 | 显示全部楼层
感谢楼上各位,学习了一些东西,至少我自己原理的理解有点错误,现在知道了。谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 16:22:59 | 显示全部楼层
对于STM32,不存在19楼说的那种情况,请看STM32的数据手册中有具体的电压和电流的参数,不需要自己实验测量:


(原文件名:STM32_Voltage_Current_Characters.GIF)

请注意:上表来自数据手册中的“绝对最大额定值”一节,在这节中对这些参数有特别的说明:
加在器件上的载荷如果超过’绝对最大额定值’列表(表7、表8、表9)中给出的值,可能会导致器件永久性地损坏。这里只是给出能承受的最大载荷,并不意味在此条件下器件的功能性操作无误。器件长期工作在最大值条件下会影响器件的可靠性。


还有,19楼的“一般不会有大问题”值得商榷,这可能正是我们很多产品小毛病不断的根源之一。

出0入618汤圆

发表于 2009-7-9 16:55:33 | 显示全部楼层
【21楼】 __STM32__

我说的是VDD_FT(如果有的话),不是IO本身。
老头质疑的是VDD_FT到底有还是没有,有是多少,没有为什么会那样画。我觉得这个疑问很合理吧。



还有,19楼的“一般不会有大问题”值得商榷,这可能正是我们很多产品小毛病不断的根源之一。
-----------------------------------
技术讨论,玩文字游戏没意思的。
确实很多成熟产品都是这样处理的,考虑空间、成本等因素,不可能所有3.3V-5V都用电平转换IC的。
反而正是因为要避免出现问题,才需要在设计时对这些参数都有掌握。
如果ST不能给出这些参数,设计时就只能按已有参数来做,有时候不方便的话就可能选别家的了。

出0入618汤圆

发表于 2009-7-9 17:16:29 | 显示全部楼层
【21楼】 __STM32__
加在器件上的载荷如果超过’绝对最大额定值’列表(表7、表8、表9)中给出的值,可能会导致器件永久性地损坏。
--------------------------------
你自己都说“载荷”了,5.5V只是“荷”,“载”在哪里?还是25mA?
如果超过5.5V器件就可能损坏,那ESD怎么处理?脉冲干扰怎么办?这些情况都有可能使IO有>5.5V的电压的,这正是钳位二极管的功能。
3.3V IO的钳位二极管是去VDD的,所以Vin最大值是VDD+0.3,只要电流不超过25mA,IO会被钳位在VDD+0.3而不会损坏。FT的IO钳位二极管到VDD_FT,而VDD_FT没有外部引脚,它的值到底是多少?按老头的测试8V都还没拉下来,25mA都不知道什么电压去了。
反过来说这还牵涉到为保证可靠性FT IO要不要设计额外防护的问题了。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 17:31:55 | 显示全部楼层
回23楼——请看表7下面的注2:“如果不能保证VIN不超过其最大值,也要保证在外部限制I<sub>INJ(PIN)</sub>不超过其最大值”

这正是你所说的额外防护的问题。

关于ESD和脉冲干扰,这是另外一个问题,请不要与现在讨论的问题混淆。ESD和脉冲干扰是瞬间的高电压,但小电流,总体能量很小,仍然符合I<sub>INJ(PIN)</sub>不超过其最大值的要求。

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 17:33:47 | 显示全部楼层
不知道为什么不能在帖子中加上下标、下划线等Tag

I<sub>INJ(PIN)</sub>

出0入0汤圆

发表于 2009-7-9 17:48:28 | 显示全部楼层
虽然是借用STM32的手册,问题还是解释清楚了,顶一下

出0入618汤圆

发表于 2009-7-9 17:52:41 | 显示全部楼层
那是不是说,FT IO只要保证Iinj不超过5mA且ΣIinj不超过25mA,电压可以不用管?
这么看老头可以有依据去实验你的VDD_FT了,呵呵。

出0入0汤圆

发表于 2011-1-11 10:41:58 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-4-21 20:29:51 | 显示全部楼层
楼主串了电阻电压上到了8V,减小了倒灌电流,楼主把电阻拿掉在试试。呵呵估计会烧掉的!我的理解是在不接电阻的情况下可以直接连接5V COMS器件!

出0入0汤圆

发表于 2011-6-30 13:48:20 | 显示全部楼层
mark

出0入0汤圆

发表于 2011-11-27 14:31:05 | 显示全部楼层
__STM32__ 你的回答过于傲慢无礼,不知道你是何方神圣,如果是普通网友,不知道你就别浪费的手指敲击键盘。不过,我看,你倒像是STM32的技术支持人员。如果你是,我只能对你回答问题的态度评“差”分。因为,你回答了半天,都是在说明,你认为没有意义“VDD_FT”,别人也都要像你一样不闻不问。作为STM32的用户,我们强调的是,任何一个功能、参数,要么不公布,要么就要公布的清晰、准确,完整。!!!

出0入0汤圆

发表于 2012-1-9 15:51:04 | 显示全部楼层
看来VDD_FT只是个网络标识,值为任意。就是说没有保护了?

出0入4汤圆

发表于 2012-1-9 16:46:07 | 显示全部楼层
我感觉这些端口还是有保护的,只是楼主在试验的时候,12K的电阻太大,导致保护二极管没有被击穿,可以减小限流电阻试试,1mA以上。即(8-5.5)/1=2.5K以下。

出0入0汤圆

发表于 2012-1-10 13:18:45 | 显示全部楼层
从ST的手册上,我们无法了解这些管脚的构造. 因为外部电路可能千变万化,了解它的构造,对完成良好的设计是有好处的.

出0入0汤圆

发表于 2012-1-10 13:22:46 | 显示全部楼层
它的示意图中给出了一个"VDD_FT"的东东,但关于这个东东的说明几乎根本就没有...我一直都在迷惑着........

出0入14汤圆

发表于 2014-6-4 16:18:03 | 显示全部楼层
搜索STM32的5V兼容问题,没想到挖坟了。可能每个人的设计思想和理念导致的不同吧。
从各位学到了很多

出0入14汤圆

发表于 2014-6-4 16:27:04 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2009-7-9 17:16
【21楼】 __STM32__
加在器件上的载荷如果超过’绝对最大额定值’列表(表7、表8、表9)中给出的值,可能会导 ...

圣手,我突然想起一个方法。
假如有一个对芯片地为+800V的直流电压源,经过两个100k/5W的水泥电阻(保证耐压和功率都够),加在设置为OD的FT/IO引脚上,高电平输出时,电压总不可能是接近+800V吧?

出0入618汤圆

发表于 2014-6-4 16:43:24 | 显示全部楼层
kickdown 发表于 2014-6-4 16:27
圣手,我突然想起一个方法。
假如有一个对芯片地为+800V的直流电压源,经过两个100k/5W的水泥电阻(保证 ...

反正这个贴里测试出来Rev Z的芯片是>8V,现在新的Rev是多少就不知道了。

出0入0汤圆

发表于 2014-8-20 11:17:36 | 显示全部楼层
原来我一直用非FT管脚上拉10K,开漏输出控制MOS管。非FT管脚开漏能容忍5V上拉吗?

出0入0汤圆

发表于 2014-9-19 20:53:26 | 显示全部楼层
注入电流如何计算?既然手册给出了极限值?

出0入0汤圆

发表于 2014-9-19 20:56:36 | 显示全部楼层
非FT脚,开漏输出,上拉1K到5V,其他涉及到AD的部分都无法使用了  

出0入0汤圆

发表于 2015-11-20 16:43:11 | 显示全部楼层
这么旧的帖子,现在翻出来看看,感觉也明白了许多,还是挺佩服楼主那么仔细和严谨,同时也对32楼的回复表示点赞,我感觉这个帖子讨论真的需要很深的内功才会去研究这些参数,依靠厂家给的资料还远远不能明确,只能死板的套用。

出0入0汤圆

发表于 2015-11-20 17:18:07 | 显示全部楼层
为什么俺看到的STM32F101数据手册上写的明明白白呢? FT引脚承受的极限电压为 4V + 4V = 8V

难道是楼主看到的旧版本数据手册没有给出这项数据?或者楼主看得不仔细? ......

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出0入0汤圆

发表于 2015-11-20 17:33:23 | 显示全部楼层
又仔细去查了一下,STM32F101的数据手册最后一次更新是2011年,但是历次更新中都没有对Table 5做过修订,唯一一次提到Table 5是在Rev 5中对Table 5 下面的脚注做了更新

所以俺认为楼主的标题“ST资料中关于‘VDD_FT’的描述是不严肃的”是不严肃的

出0入213汤圆

发表于 2015-11-20 17:44:29 | 显示全部楼层
STM8S系列人试过7V~8V供电时代码也能执行。但我认为手册上写最高供电5.5V是合理的。 意思是:你超出规定的供电电压,不保证芯片是否损坏。(虽然实际测试没有发现损坏的情况)

出0入0汤圆

发表于 2016-7-28 14:39:13 | 显示全部楼层
jyrpxj 发表于 2015-11-20 17:44
STM8S系列人试过7V~8V供电时代码也能执行。但我认为手册上写最高供电5.5V是合理的。 意思是:你超出规定的 ...

我试过更离谱的,有一款产品,输入15V,用7805降压给STM8供电,客户错把7812当成7805焊上去了,然后…………程序照样运行,只是AD采样结果不对,为止还找我麻烦,说我软件有问题,最后排查半天,发现是上述原因,换回7805后一切正常,芯片竟然也没有损坏,神迹了!!!

出0入0汤圆

发表于 2017-9-5 11:41:04 | 显示全部楼层
__STM32__ 发表于 2009-7-9 15:07
对不起,你把我逼急了,只好用“反向设计”的说法希望你能说出真实的缘由。

“你内部保护不太好,我在外部 ...


您好,我觉得问题这样表述会好一些,请看下面两幅图

区别仅在于钳位二极管所接电源为Vdd或Vdd_FT,那么现在有两个问题
1)5V兼容引脚的输入部分TTL肖特基触发器和基本结构中的TTL肖特基触发器的输入电平范围是否有区别?
2)5V兼容中钳位二极管所接的Vdd_FT的电位为多少?

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出0入0汤圆

发表于 2017-12-28 17:24:23 | 显示全部楼层
make 一下,回来好好看

出0入0汤圆

发表于 2017-12-31 22:25:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 godsend 于 2017-12-31 22:26 编辑
elder60 发表于 2009-7-9 12:13
实际上,你不应该在超出允许范围的工作条件下使用该产品。
--------------------------------------------- ...


ST:你管我VDD_FT是多少,我就只告诉你在5v下能用,要是在5V下坏了算我的,高出5V使用造成不可挽回的后果自己负责!

出0入25汤圆

发表于 2018-1-1 09:46:13 来自手机 | 显示全部楼层
楼上偏离主题的。老头问的是超出后,能超出多少的这个问题,显然由于芯片的rev 不同。批次不同。芯片的体制也有很大差异。st只能给予5v 以内的保证。 5v以外st 自己也不清楚是多少,这点st 最好需要量化下。毕竟st芯片自家生产的

出0入4汤圆

发表于 2018-1-1 13:21:28 来自手机 | 显示全部楼层
ST是生产厂家,不是研究机构,生产厂家都希望用20%的成本解决80%的问题,而不是反过来

出300入477汤圆

发表于 2018-1-1 15:11:50 | 显示全部楼层
rei1984 发表于 2018-1-1 09:46
楼上偏离主题的。老头问的是超出后,能超出多少的这个问题,显然由于芯片的rev 不同。批次不同。芯片的体制 ...

是啊,完全不提这个参数的范围确实不好。就算生产的分散性很大,也总有个极限范围啊,比如写个典型值7v/1ma,最大值20v/1ma(举例)

出0入0汤圆

发表于 2019-8-18 10:31:32 | 显示全部楼层
确实有问题,既然标了这电压,就是说能箝位到此电压,结果同一个实验平台上,在灌电流很小的情况下,箝位电压都不一样

我看最大的可能是不能箝位只能容忍,为啥这么说呢,任何降压电路,包括线性稳压或者buck电路,不带负载的话,都不能箝位到输出电压vout,假如stm32内部有升压电路产生vdd_ft,但是此电路没有负载,到哪里去把灌电流泄放,毕竟输出端并不能输入电流啊

所有的箝位最终都是靠负载来箝位的

出280入168汤圆

发表于 2019-8-18 11:58:48 | 显示全部楼层
没想到挖坟也能看到自己关心过的一个问题,因为之前搞不清 MCU 内部 GPIO 的设计细节,所以类似应用全部外加一个普通三极管做 OC 输出,起码参数是自己能把控的,没什么风险。

出0入0汤圆

发表于 2019-8-18 14:39:41 | 显示全部楼层
chunjiu 发表于 2019-8-18 11:58
没想到挖坟也能看到自己关心过的一个问题,因为之前搞不清 MCU 内部 GPIO 的设计细节,所以类似应用全部外 ...

哈哈  被我挖坟了,你跟着来了
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