sya писал(а): ↑30 окт 2015, 13:15
Здравствуйте!
s.w.p писал(а):
Если можно, проясните этот вопрос более подробно! Понятно, что формальные требования и гарантии работоспособности задаются как в вышеприведенной цитате. Но все же для лучшего понимания:
1) при невыполнении условия "<300 мВ" возникают "уравнительные" токи между цифровой и аналоговой частью микроконтроллера?
На рисунках приведены схема и измеренная ВАХ, поясняющие электрическую связь «цифровой» и «аналоговой» шин питания (см. рисунки ниже).
Как видно из рисунков, если разность потенциалов между шинами не превышает 0,6В (по ТУ 0,3В чисто для перестраховки), то шины фактически развязаны (при равных потенциалах шин, помехи амплитудой до 0,6В (размах 1,2В), возникающие по цифровой шине в результате переключения мощных выходных буферов, не будут передаваться на шину «чистого» аналогового питания). Если разность потенциалов превышает указанное значение, возникают «уравнительные» токи, но к порче информации в EEPROM и FLASH они не имеют, ни какого отношения!
s.w.p писал(а):Они обусловлены (при)открыванием изолирующих p/n-переходов? То есть феномен легче возникает при повышенных температурах?
Нет. За исключением случая «переполюсовки» напряжения питания, изолирующие p/n-переходы всегда находятся либо в обратносмещённом состоянии, либо разность потенциалов приложенная к изолирующему p/n-переходу равна нулю. Температура здесь ни причём. Изолирующие p/n-переходы откроются только в том случае, если потенциал шины «земли» будет выше потенциала шины «питания» на величину превышающую их пороговое напряжение (порядка 0,6 В). Защита от «переполюсовки» не предусмотрена, что в данном случае, неминуемо приведёт к перегоранию металлических проводников которыми подключены открывшиеся изолирующие p/n-переходы.
Для справки, напряжение пробоя обратносмещённого p/n-перехода здесь составляет порядка 14 В.
s.w.p писал(а):2) какие еще повреждения вероятны, помимо порчи EEPROM? Влияет ли это феномен на информацию во флеш-ПЗУ (память программ)? Возможны ли необратимые повреждения МК?
Причина порчи информации в EEPROM и FLASH микросхемы заключается в следующем.
Пока напряжение «цифрового» питания при включении не достигнет значения 2,7В и не выполнится внутренняя процедура инициализации триггеров, микросхема находится в неопределенном логическом состоянии.
Схема формирования внутреннего сигнала сброса «power-on-reset» (POR) запитана именно от шины «аналогового» питания. В момент подачи «аналогового» питания блок POR,
при достижении на шине «аналогового» питания уровня напряжения 1,2В, вырабатывает сигнал сброса по включению питания от которого затем формируется общий сигнал сброса микроконтроллера. Сигнал сброса по включению питания, сформированный POR, поступает на вход схемы блокировки (защита от записи) EEPROM и FLASH, что предотвращает (на время пока микросхема находится в неопределенном состоянии) протекание случайных процессов во FLASH и EEPROM (таких как непредсказуемый запуск генератора высоковольтного напряжения, выработка случайного адреса, запуск процесса записи/стирания произвольных ячеек).
Таким образом, если задержать подачу аналогового питания относительно цифрового, например, в известном нам случае у конкретного разработчика аппаратуры была задержка в 40 мс (при этом использовался источник напряжения с очень низким выходным сопротивлением, что не позволяло подкачать потенциал через диод с шины «цифрового питания»), то искажение информации будет гарантировано.
Для защиты микроконтроллера от падения напряжения питания ниже определенной заданной величины, которое также может привести к сбою микроконтроллера, предусмотрена внутренняя схема монитора питания «brown-out-detector» (BOD). При снижении напряжения питания ниже порогового значения BOD формирует сигнал сброса, который удерживается до момента, когда напряжение питания вновь не поднимется до рабочей величины. Тем самым предотвращает непредсказуемое поведение схемы, в том числе искажение информации во FLASH и EEPROM памяти.
За исключением описанных выше случаев «убить» иформацию в EEPROM или FLASH возможно разве что радиацией.
s.w.p писал(а):3) можно ли хотя бы на качественном уровне сформулировать, какие величины уравнительных токов или их длительность или протекающий заряд (интеграл этих токов по времени) можно полагать уже опасными или, наоборот, гарантированно безопасными?
С учетом сказанного выше не вижу смысла этим заниматься.
s.w.p писал(а):4) вероятно, аналогичные требования применимы и к 1887ВЕ4? Имеются ли, в этом отношении, между ВЕ4 и ВЕ7 существенные количественные различия?
В контексте рассматриваемой в этом сообщении проблемы микросхемы 1887ВЕ4 и 1887ВЕ7 идентичны.
s.w.p писал(а):5)вероятно, также имеются какие-то ограничения на разность потенциалов между цифровой и аналоговой "землями"? Что можно полагать безопасным? Если, например, будет 50 или 100 мВ?
На самом деле шины «цифровой» и «аналоговой» «земли» напрямую объединены в кристалле.