そして、驚くべき物語が私に起こりました。それが私の目の隅に銀色の針で書かれていれば、学生への警告として役立つでしょう。
このストーリーは、シャットダウンモードでのバッテリー消費を削減することが望ましいポータブルデバイスの設計から始まりましたが、機械的スイッチは設計機能のために受け入れられませんでした。 デバイスの大きな動作電流（3A以上）のため、キーとしてトランジスタを使用することも望ましくありませんでした。 そのため、動作許可信号を制御することにより、デバイスに含まれる電源（IP）の動作をブロックするという広範な決定が行われました。 新しくて異常なものは何もありませんが、このようなスキームはセルフパワーデバイスで12個中12個見つかりますが、非常に予期せず、特定の合併症が発生し、多くの有益な結論に至りました。
まず、図を示します。これについては後で説明しますが、簡略版で示します。
ここではすべてが簡単です-初期状態では、5ボルト（バッテリー）のメイン電圧がありますが、R2抵抗によって供給される電源はオフになります。 同時に、電源は主電源からの静止電流を消費しますが、これは非常に小さいです（この場合は2μA+ 2 * 1μA= 4μAです。オンにするには、S1ボタンを押します。 MKの3.3 V電源を含む必要な電圧の生成を開始します。MKが動作を開始し、プログラムを起動して対応する出力を高レベルに設定し、さらにIPがD1ダイオードを介して動作できるようにします。 1、IPのさらなる動作は、切断の決定が下され、MKがダイオードD1から高電位を除去しないまで、MCの出力によって提供されます。その後、IPは動作を停止し、元の状態に戻ります。
このスキームは実装され、テストされ、非常に機能的であることが証明されました。 キーS1の跳ね返りに関連する落とし穴がありますが、この場合、それらについては説明していません。
他の場所では予期せぬことが待っていました。 実際、使用されているMKにはUART経由のブートローダーが組み込まれており、その使用のために、MKの補助的な結論を使用して追加のスイッチングモードが実装されています。 電源管理スキームの観点から、このモードの機能は、対応する出力がブートローダープログラムに関与しないことです。初期リセット後のすべての結論は高インピーダンス（3番目）状態である必要があるため、S1キーを押すと、デバイスの電源がオフになります（ R2）によって提供されます。これは、プログラミングモードへの意図しないエントリの場合にMKがフリーズするのを防ぐために不可欠です（このMKでプログラミングデバイスを接続せずにブートプログラムから終了することはできません バン）。
しかし、現実は虹の計画を覆し、S1ボタンを放した後、デバイスはオンのままでした。 誤動作の検索を開始します：最初に、D1ダイオードのはんだ付けを解除し、それがオフになることを確認します-これは、パワーオンホールド信号がMKから来ることを意味します（他にはないようですが、あなたは決して知りません）。
出力リーク電流は抵抗R2に電圧を生成するのに十分であると仮定し、10 kOhmの公称値に変更しますが、現象は消えません。 計算結果から、漏れ電流は少なくとも0.3mAである必要があり、これはTUの漏れよりも明らかに桁違いに優れています。 公称値を1kOhmだけ変更すると、デバイスはオフになります。これは、MK出力からの電流が3mAを超えないことを意味します。 原則として、回路は機能しており、他のこともできますが、研究の精神は、切断された出力からそのような大きな電流がどこに流れているかを把握することを求めています（もちろん、それほど大きくはありませんが、TU-1μAのデータを桁違いに超えています）。
3番目の状態で他の端末の出力電流を測定し、すべてがTU内、つまり1μA以下であることを確認します。 古い値を返し、MKのこのピンの電流を測定しようとすると、混乱が始まります。 デバイスのプローブ（携帯用、つまり、ネットワークとの通信なし）をMKのこのピンに触れるとすぐに、デバイスはすぐにオフになり、デバイスの2番目のプローブが宙に浮きます。 オシロスコープを見ると、約3.3Vの高レベルが見られます。 MKのこの動作は特定の疑念を引き起こし、それらをテストするために、ダイオードD1に並列に電流計を接続します。 また、S1ボタンを押すと300μAがMKに流れますが、解放するとデバイスがオフになる、つまりデバイスが状況に影響を与え続けることがわかります。
CMOS構造のいわゆる「サイリスタラッチング」を扱っているという仮定がありますが、これは開発者にとって多くの血液を台無しにしましたが、564シリーズでは忘れられていましたが、大きな貫通電流をもたらしたラッチングとは異なり、このラッチングは弱く、出力に接続された容量のわずかな変化によっても違反する可能性があります。 スナップの基本条件は、供給電圧に対する超小型回路の出力の過剰電圧です。この事実を確認するために、MK（黄色）のこの出力の電圧波形と電源投入時のMK（青色）の電圧を削除します。
そして確かに、この仮説の確認を観察します-MK端子の電圧は、ある時点まで安定して供給電圧を超えています。明らかに、この瞬間にスナップが発生します。
MKの入力でどこで過剰を得ることができますか-答えは簡単です。主電源から逆バイアスされたダイオードD1まで。 ダイオードD2と直列に接続し、R2の公称値の2/3の抵抗値を持つ抵抗器と直列に接続するこの仮説を検証してみましょう。次に、制御点の電圧を3 V未満に制限します。 次の波形が得られます。
S1ボタンを放すと、3Vの電力値までしか過剰が発生せず、デバイスが安定してオフになり始めるという仮定が確認されたことがわかります。 問題は解決しましたが、端末の電圧が供給電圧を超える瞬間があり、この状況を避けたいと思います-いつそれがいつ出てくるかを知っている理解できないスナップショットをすでに受け取りました。
MKの入力に10kΩの抵抗を取り付け、それをグランドに接続します。 波形は、電源に過剰な電圧がないことを示しています（実際、約100 mVの電圧が存在しますが、存在しないと考えられます）。
ここから、逆バイアスダイオードD1を流れる電流を計算することができます-10μAのオーダーで、TUからの値とよく相関します--20 Vの電圧で500μA以下（-5 Vがあります）。
この電流をどのように減らすことができますか？ ショットキーダイオードを通常のダイオードと交換するだけで十分です。古い抵抗値でも、デバイスは安定してオフになります。 従来のダイオードの逆電流は同じ-20Vで25 nA以下であるため、それは驚くことではありません。
それでも、万が一に備えて、可能な限りのことをすべて行います。ショットキーダイオードを通常のダイオードに変更し、R2の公称値を10 kOhmに下げ、D2ダイオードと直列に6.8 kOhmの抵抗器を設置し、端子とグランドの間に10 kOhmの抵抗器を設置し、デバイスが安定してオフになることを確認します。
要約すると、デバイスの誤った動作は、外部の電圧源の供給によるMK出力のラッチ状態が原因であり、そのリーク電流が大きいために、逆バイアスショットキーダイオードを介してMK供給電圧を超えました（従来のダイオードに比べ、厳密にはTUの枠組み内）。
ショットキーダイオードが最初に選択されたのは、順方向の電圧降下が小さいためでしたが、電源の技術仕様を開いて、1.2Vが従来のダイオード（3.3-0.7> 1.2）で完全に達成されていることがわかりました。 この場合、ダイオードでの降下を最小限に抑える習慣、したがって、ダイオードでの熱放散は、著者と残酷な冗談を演じました。
MKの出力がラッチ状態になった理由、そして理解できない瞬間に、著者はおそらくこれが何らかの技術的特徴であるとは知りませんが、いずれにしても、MKの開発者に対して不満はありません。 TU。