74LVC

[lgedmitry]

Не секрет, что микросхемы серии 74LVC могут работать с входными сигналами, превышающими их напряжение питания.
Очень интересует вопрос: а если питание микросхемы вышеназванной серии вообще временно отключено - будет ли она как-то влиять на входные логические сигналы, или нет

[Alex]

Вот что сказал ИИ:

Микросхемы серии 74LVC обладают свойством “I/O tolerance”, что позволяет им выдерживать входные сигналы, превышающие напряжение питания (обычно до 5.5 В, согласно спецификациям). Однако, когда питание микросхемы полностью отключено (Vcc = 0 В), ситуация становится более сложной и зависит от внутренней архитектуры микросхемы и её защитных механизмов.
Анализ ситуации:
1. Отключенное питание (Vcc = 0 В):
• При отсутствии питания микросхема не находится в активном рабочем состоянии, и её логические функции не выполняются.
• Однако входные пины микросхемы всё ещё могут взаимодействовать с внешними сигналами из-за наличия встроенных защитных диодов (ESD protection diodes) между входами и линиями питания (Vcc и GND).
2. Встроенные защитные диоды:
• В микросхемах 74LVC на входах обычно присутствуют защитные диоды, которые подключены между входным пином и Vcc, а также между входным пином и GND.
• Если на вход подаётся сигнал (например, 3.3 В или 5 В), а Vcc = 0 В, ток от входного сигнала может начать течь через защитный диод в сторону Vcc.
• Это может привести к следующим эффектам:
• “Паразитное питание”: Входной сигнал через защитный диод может подать некоторое напряжение на шину Vcc внутри микросхемы, частично “запитывая” её. Это явление называется parasitic power или back-powering.
• В результате микросхема может начать вести себя непредсказуемо, частично активируя внутренние цепи.
• Потребляемый ток через защитный диод может быть ограничен (обычно до нескольких мА, согласно спецификации), но превышение этого тока может повредить микросхему.
3. Влияние на входные сигналы:
• Если ток через входной пин ограничен (например, через резистор), микросхема, скорее всего, не будет существенно влиять на входной сигнал, так как защитные диоды имеют ограниченную проводимость.
• Однако, если входной сигнал способен обеспечить значительный ток (например, напрямую от источника с низким сопротивлением), это может:
• Вызвать искажение сигнала, так как часть тока будет утекать через защитный диод.
• Потенциально повредить микросхему, если ток превысит допустимые пределы защитных диодов (обычно указано в datasheet, например, максимальный ток через диод 50 мА).
4. Рекомендации из datasheet:
• Согласно типичным спецификациям 74LVC (например, от NXP или TI), входные пины могут выдерживать напряжения до 5.5 В независимо от Vcc, но при этом оговаривается, что ток через входные пины должен быть ограничен (обычно через резистор).
• В случае отключенного питания (Vcc = 0 В) рекомендуется избегать подачи сигналов на входы, чтобы предотвратить паразитное питание или повреждение.
Ответ на вопрос:
Если питание микросхемы 74LVC полностью отключено:
• Микросхема может влиять на входные логические сигналы из-за тока, текущего через защитные диоды на шину Vcc. Это влияние будет зависеть от:
• Уровня входного сигнала (напряжения и тока).
• Наличия токоограничивающих резисторов на входах.
• В большинстве случаев сигналы не будут полностью “поглощаться”, но могут искажаться (например, снижение амплитуды из-за утечки тока).
• Для минимизации влияния рекомендуется:
• Использовать токоограничивающие резисторы (например, 1–10 кОм) на входах.
• Избегать подачи сигналов на входы при отключённом питании, если это возможно.
• Проверить datasheet конкретной микросхемы (например, 74LVCxx от TI или NXP) на предмет максимального тока через защитные диоды и рекомендаций по работе в режиме Vcc = 0 В.
Если вы хотите быть уверены в поведении конкретной микросхемы, укажите её точный номер (например, 74LVC245, 74LVC08), и я могу уточнить детали на основе доступных спецификаций!

[lgedmitry]

про защитные диоды и паразитное питание я с самого начала подумал. Но кажется мне, их там быть не должно. Если изначально микросхема задумывалась для работы с входными напряжениями, большими чем питание - то наверное по закону жанра там защитные стабилитроны должны на входах стоять, которые с напряжением питания никак не связаны.
... И схем входных цепей никто на эти микросхемы не выкладывает, как бывает в даташитах на некоторые чипы.
... Придётся, пожалуй, лабораторную работу на эту тему провести. Мне это для ЦАПа нужно. Хотел ЦАП с одной маленькой хитростью построить. Но что-то он всё откладывается в связи с другими, более важными работами.