如果說芯片是電路的骨架,那么電阻就是在芯片之間起連接作用的關(guān)節(jié)。電阻的阻值、布放位置等,對設(shè)計的成功都起著至關(guān)重要的作用。
案例:產(chǎn)品由業(yè)務(wù)板和主控板構(gòu)成。業(yè)務(wù)板上監(jiān)控芯片的告警信號通過背板,輸送到主控板,經(jīng)主控板上邏輯芯片74LVTH16244處理后連接到主控板上CPU的中斷信號。
功能測試發(fā)現(xiàn),強(qiáng)制將業(yè)務(wù)板被監(jiān)控的一路電源拉地,CPU中斷信號卻不被使能。
該案例部分電路圖如下圖所示:另外,考慮到單板的熱插拔要求,信號和背板連接器之間都串有電阻。R1=1000歐,R2=100歐,R3=1000歐。
進(jìn)行強(qiáng)度測試的時候強(qiáng)制將被監(jiān)控的電源接地,在業(yè)務(wù)板側(cè),測量業(yè)務(wù)板電源監(jiān)控芯片輸出的告警信號,可以測得有效低電平0V,但是在主控板74LVTH16244的一側(cè),測得輸入信號電平為1.7V,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出低電平的輸入門限。
74LVTH16244是高阻抗輸入,因此3.3V將在三個電阻上分壓。當(dāng)電源監(jiān)控芯片輸出電平0V的時候,經(jīng)過分壓之后,在主控板上74LVTH16244的輸入端分得電平為(3.3V/2100歐)X1100歐=1.7V,超出了電平的門限。
將R1的阻值換成33歐的時候,告警的時候74LVTH16244輸入電平為(3.3V/1133歐)X133歐=0.38V,仍在低電平門限之內(nèi),主控板能正確識別告警信息。
這個案例看起來簡單,但是卻暴露出一個多單板協(xié)同設(shè)計時很容易出現(xiàn)的問題。在本案例中,考慮到熱插拔需要,單獨看主控板和業(yè)務(wù)板的設(shè)計都不存在設(shè)計缺陷,但是在協(xié)同工作時卻暴露出問題。
若一個產(chǎn)品由多塊單板組成,設(shè)計者在進(jìn)行單板與背板連接器接口電路設(shè)計時,必須充分考慮本單板與其他單板協(xié)同工作的問題。
此外,需要提及的是,有的設(shè)計者咨詢,將R1的阻值改為33歐之后,74LVTH16244輸入電平0.38V雖然處在輸入信號的低電平門限范圍內(nèi),但是裕量不是很大,能不能將R3的阻值增大,如采用4700歐等,使得告警時74LVTH16244輸入電平進(jìn)一步降低?答案是不能,這涉及到邏輯器件實現(xiàn)電平翻轉(zhuǎn)時的電流要求。
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連接器
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