Dudas sobre masas y camino de la corriente en un circuito con una Rasp.

[genisuvi]

 

   Cuando apagas la fuente estando todo conectado y trabajando, la tensión entre el pin vdd y vas del chip, ¿sigue siendo 3v3 o cae a 2,7v aprox???
 

La verdad es que si mido veo V = 2V. Pero he sacado los cables y mide eso, 2.7V sí.

Daba por sentado que podías medir uA.  Pero veo que no, de modo que eso era el “problema”. 

  Y lo otro pues como tienes algún condensador electrolitico creo que he visto, pues con ese consumo tan irrisorio se sostiene el chip vivo gracias a la carga de ese condensador junto a que sube voltaje a vdd desde todas las líneas del SPI a través de los diodos de protección que normalmente todos los uP llevan a vdd y vss.  Eso son los 2,7v que puedes ver que son los 3v3 de los pullup del spi menos los 0,7 “o menos a ese consumo” que cae en los diodos de protección.

  Saludos.
[/quote]

Buenas @remi04, hace algún tiempo de este post pero me estoy encontrando con algo en un diseño relacionadon con esos 2 v parásitos que comentamos y que hacen funcionar los micros.
Cómo podría resolverse?
Tengo las placas a una fuente conectada y al apagarlas Vin (el conector de alimentación destinado a recibir 5V) de las placas me marca 2V. Que son los 2V que hay en los pines de entrada de los mcp. Tengo conectado el bus de la raspberry y su masa a la placa con esta encendida, eso sí.

Cómo puedo evitar que la raspberry influya en la línea de alimentación de mi PCB? Suponiendo que se cuelan desde los chips hacia el conector de Vin cómo evitar que estos sigan funcionando o recibiendo 2V? He hecho algo mal en el diseño de la alimentación?

  - Adjunto no válido -  

Aquí los condensadores y la bobina son las que indicaba el datasheet del regulador.

[remi04]

Una manera podría ser limitando las corrientes de MOSI y CLK intercalando una resistencia de un valor que no afecte a la comunicación y que garantice una buena caída de tensión cuando se produzca el drenaje a vdd.  Para calcularla mide la intensidad que circula por las líneas de comunicación (creo que dijiste que estaban en torno a unos microamperios).  Calcula los valores para que tumbe la tensión lo más cercana a cero cuando se quita vdd a la placa.

Si esto no es posible, otra opción es transistorizando las líneas MOSI y CLK.

 Serían 2 transistores por línea para no invertir la señal como por ejemplo el 2N7002.

  Tendrías que poner un diodo polarizado en directo entre la salida de la fuente y vdd de tu pcb. Así evitas que cualquier drenaje de voltaje a través de los diodos de los chips alcance la fuente.

  Entonces conectas las resistencias de los drenadores de los 2n7002 a la salida de fuente antes del diodo. 

  Así cuando apagues la fuente le quitas la tensión a los drenadores y ya nada llega a los chips.

  Otra opción es usar un driver bidireccional  triestado de los que se usan para adaptar niveles distintos de tensión en señales. Ellos tienen la posibilidad de dejar las líneas en modo alta impedancia.

 Saludos.

[genisuvi]

Una manera podría ser limitando las corrientes de MOSI y CLK intercalando una resistencia de un valor que no afecte a la comunicación y que garantice una buena caída de tensión cuando se produzca el drenaje a vdd.  Para calcularla mide la intensidad que circula por las líneas de comunicación (creo que dijiste que estaban en torno a unos microamperios).  Calcula los valores para que tumbe la tensión lo más cercana a cero cuando se quita vdd a la placa.

Si esto no es posible, otra opción es transistorizando las líneas MOSI y CLK.

 Serían 2 transistores por línea para no invertir la señal como por ejemplo el 2N7002.

  Tendrías que poner un diodo polarizado en directo entre la salida de la fuente y vdd de tu pcb. Así evitas que cualquier drenaje de voltaje a través de los diodos de los chips alcance la fuente.

  Entonces conectas las resistencias de los drenadores de los 2n7002 a la salida de fuente antes del diodo. 

  Así cuando apagues la fuente le quitas la tensión a los drenadores y ya nada llega a los chips.

  Otra opción es usar un driver bidireccional  triestado de los que se usan para adaptar niveles distintos de tensión en señales. Ellos tienen la posibilidad de dejar las líneas en modo alta impedancia.

 Saludos.

Muchas gracias Remi por tus consejos. Voy a meditar sobre ellos y hacerme unos esquemillas. Creo haber entendido el montaje y voy a ver si me liga todo. Comentaré a posteriori.

Saludos.

[genisuvi]

Una manera podría ser limitando las corrientes de MOSI y CLK intercalando una resistencia de un valor que no afecte a la comunicación y que garantice una buena caída de tensión cuando se produzca el drenaje a vdd.  Para calcularla mide la intensidad que circula por las líneas de comunicación (creo que dijiste que estaban en torno a unos microamperios).  Calcula los valores para que tumbe la tensión lo más cercana a cero cuando se quita vdd a la placa.

Si esto no es posible, otra opción es transistorizando las líneas MOSI y CLK.

 Serían 2 transistores por línea para no invertir la señal como por ejemplo el 2N7002.

  Tendrías que poner un diodo polarizado en directo entre la salida de la fuente y vdd de tu pcb. Así evitas que cualquier drenaje de voltaje a través de los diodos de los chips alcance la fuente.

  Entonces conectas las resistencias de los drenadores de los 2n7002 a la salida de fuente antes del diodo. 

  Así cuando apagues la fuente le quitas la tensión a los drenadores y ya nada llega a los chips.

  Otra opción es usar un driver bidireccional  triestado de los que se usan para adaptar niveles distintos de tensión en señales. Ellos tienen la posibilidad de dejar las líneas en modo alta impedancia.

 Saludos.

Tengo estas dudillas:

1.- Por ver si lo he visualizado con coherencia. Representa que la puerta del mosfet se dispara por la propia línea? El drenador (antes de la R) sería la salida (línea en cuestión) y cuando no está activo el transistor, tengo VDD (por alta impedancia) y si se activa con el surtidor en GND tengo el 0?

2.- Cuando dices que otro mosfet es necesario para no invertir la señal, cómo lo conectamos? como un darlington?

3.- Esto va al principio de la línea o al final? Séase en los pines de entrada de cada dispositivo esclavo? Tengo 8 disp esclavos iguales en una pcb conectados al mismo bus, incluido CS. Es un disp especial, se accede por dirección hw como un i2c (todos van a leer lo que el master haya enviado; pero sólo 1 se dará por aludido al procesar la dirección sw). Ya he mencionado estos chips. Lo digo por saber si son 2 transistores por línea y por chip o es por bus.

4.- estas Rs de los drenadores -que las diviso en parte como una Rpull up- cómo estimar un valor? Ahora el transistor amplifica la corriente. Estas Rs serían tal que limite esa corriente de línea cuando se activa el transistor?

5.- Y la última cuestión.. Tener esos dos transistores ahí no puede hacer que la señal digital de la línea y el clock (max 1Mhz) sufran algún deterioro? Quiero decir cuando está en funcionamiento normal: todo conectado y alimentado.

[remi04]

Mira, olvida todo lo anterior para no hacerte un lio. Prueba este esquema:

buffer_level_adaptor.jpg
(54.96 kB, 906x1003 - visto 939 veces)

 Es un adaptador de niveles. montas dos unidades (el esquema está desdoblado), uno para la linea MOSI y otra para CLK que son las dos que pueden intyectar tensión en tus slaves.

  La linea MISO la conectas directa por que por ahí la raspberri no envía nada, o al menos deberás asegurarte que de ninguna manera ese pin se ponga a nivel alto por ejemplo al arrancar la rasp o cuando no use el SPI.   Si quieres ante la duda pones otro buffer al MISO, pero en principio no haría falta.

    El Mosfet 2n7002 es muy rápido y no te dará ningún problema a 1 Mhz.

   La forma de conectar el esquema creo que se entiende: 

     - MOSI_RASP:  Al pin MOSI de la raspberry.
     - MISO_PCB (Esto está mal, sería MOSI también, pero en tu placa de slave): Lo conectas al pin por donde el slave recibe los datos.
     - VDD_RASP:  Lo conectas a la linea de vdd de la raspberry.
     - VDD_PCB: Lo conectas al vdd de la fuente de alinmentacion 5V que alimenta a todas tus placas SLAVE.

  Uno para MOSI y montas otro para SCLK.

     En principio solo es necesario montar uno orientado a la raspberry. Todos los slaves se conectan en paralelo.

  Un saludo.
 
   

[genisuvi]

Mira, olvida todo lo anterior para no hacerte un lio. Prueba este esquema:

 - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -  

 Es un adaptador de niveles. montas dos unidades (el esquema está desdoblado), uno para la linea MOSI y otra para CLK que son las dos que pueden intyectar tensión en tus slaves.

  La linea MISO la conectas directa por que por ahí la raspberr no envía nada, o al menos deberás asegurarte que de ninguna manera ese pin se ponga a nivel alto por ejemplo al arrancar la rasp o cuando no use el SPI.   Si quieres ante la duda pones otro buffer al MISO, pero en principio no haría falta.

    El Mosfet 2n7002 es muy rápido y no te dará ningún problema a 1 Mhz.

   La forma de conectar el esquema creo que se entiende: 

     - MOSI_RASP:  Al pin MOSI de la raspberry.
     - MISO_PCB (Esto está mal, sería MOSI también, pero en tu placa de slave): Lo conectas al pin por donde el slave recibe los datos.
     - VDD_RASP:  Lo conectas a la linea de vdd de la raspberry.
     - VDD_PCB: Lo conectas al vdd de la fuente de alinmentacion 5V que alimenta a todas tus placas SLAVE.

  Uno para MOSI y montas otro para SCLK.

     En principio solo es necesario montar uno orientado a la raspberry. Todos los slaves se conectan en paralelo.

  Un saludo.
 
   

Me había parecido interesante y coherente esa opción primera, yo creí que te referías a un montaje tipo esto:

 

IMG_20201202_170036.jpg
(92.16 kB, 520x390 - visto 806 veces)

Este esquema (no he dibujado la parte del diodo y vin pero se supone que están) era el que estaba intentando describir en palabras antes y que no sé si era lo que primero tenías en mente. Pero si esto otro funciona también, es otra opción en que ambas VDD son 3.3V.

Tengo uno level shifter en otro circuito con ese mismo mosfet, que ves en la imagen, montado para el bus i2c porque sí tengo ahí un cambio de niveles de tensión. No se me había ocurrido emplearlo para impedir drenaje desde la raspberry hacia los esclavos y hacia Vin. ASí que gracias por esta otra utilidad de un level shifter y por el consejo de controlar miso con un buffer, pero en realidad sí lo tenemos controlado el arranque y no da problemas.


Saludos remi04.