IO口电压下降那么多是怎么回事??

news/2024/11/7 9:37:27/

前几天一个工程师向我反馈他测得如下电路MCU IO口的电压不是3.3V,只有2V多。

IO配置的是输入功能,无上下拉。最初我不太相信这个结果,后来自己用万用表实际测量了下,还真是这个结果

这是咋回事呢?不应该电压就是3.3V吗?后来经高人指点可能是IO口输入漏电流的原因,输入漏电流在MCU数据手册中符号为Ilkg,lkg表示Input leakage current。

IO口的内部是CMOS器件,因为 CMOS 是高输入阻抗器件, 理想状态下IO接一个高电平是没有输入电流的。但实际情况因为存在一个输入阻抗,所以还是会有微弱的电流,这个电流叫做漏电流。

那么电压降低到2.48V是不是就是因为输入漏电流的原因呢?

答案是否,因为如果电压就是2.48V,那么漏电流有(3.3V-2.48V)/3.6M=227nA,这个和上述数据手册最大100nA对不上啊!

真实的原因是万用表自身的内阻导致的,就算上拉电阻不接MCU的IO,直接用万用表测电压下面,测出来也是2.4几V,这也可以验证和IO输入漏电流无关。

万用表在测量电压时,内部具有电阻,通常被称为输入阻抗。不同型号和品牌的万用表有不同的输入阻抗,一般在兆欧姆(MΩ)的数量级。

通常,万用表的输入阻抗可以在用户手册或仪器上找到。一些典型的值包括10 MΩ或更高。

这个输入阻抗会影响测量结果,特别是在测量高阻值电路时,比如对上述电路就会产生很大影响,因为上拉电阻太大了,

假设万用表输入阻抗是10 MΩ,实际测量电压值为10/(3.6+10)*3.3V=2.43V。

对于一般的上拉电阻比如1KΩ,实际测量电压值为10000000/(1000+10000000)*3.3V≈3.3V,几乎无影响了。

对于上述的两个电路,要想得到准确的电压值,只能选用更高输入阻抗的测量仪器。我这里选用了泰克DMM4050来测试第一个电路,同时要注意设置为高输入阻抗模式,因为它默认也是10MΩ。这时候测得的电压值如下:

启用高输入阻抗的设置方法可以在说明书中找到:

设置之后阻抗会超过10GΩ,这时测的电压就准确了,测得的电压相比3.3V也有下降,只是不会再下降那么多,这时再来估算一下漏电流,(3.3V-3.10V)/3.6M=56nA,这就符合实际了。

如果测第二个电路电压,那电压几乎就是3.3V。由此可见不同的测量仪器差别还是挺大的。

最后你可能会问他为什么要接这么大阻值的上拉电阻呢,欢迎大家留言区讨论。


http://www.ppmy.cn/news/1236511.html

相关文章

YOLOv5分割训练,从数据集标注到训练一条龙解决

最近进行了分割标注,感觉非常好玩,也遇到了很多坑,来跟大家分享一下,老样子有问题评论区留言,我会的就会回答你。 第一步:准备数据集 1、安装标注软件labelme如果要在计算机视觉领域深入的同学&#xff0…

冷链运输车辆GPS定位及温湿度管理案例

1.项目背景 项目名称:山西冷链运输车辆GPS定位及温湿度管理案例 项目需求:随着经济发展带动物流行业快速发展,运输规模逐步扩大,集团为了适应高速发展的行业现象,物流管理系统的完善成了现阶段发展的重中之重。因此&…

精通Nginx(17)-安全管控之防暴露、限制访问、防DDos攻击、防爬虫、防非法引用

安全是每个系统都需要考虑的关键因素,Nginx在这方面提供了丰富的功能,使我们可以就实际情形做很精细调整。这些功能包括防信息暴露、客户端访问限制、通讯加密、防DDos攻击、防爬虫、防非法引用及防非法域名请求等。 目录 防信息暴露 关闭版本号 关闭目录列表 客户端访问…

SpringBoot_websocket实战

SpringBoot_websocket实战 前言1.websocket入门1.1 websocket最小化配置1.1.1 后端配置1.1.2 前端配置 1.2 websocket使用sockjs1.2.1 后端配置1.2.2 前端配置 1.3 websocket使用stomp协议1.3.1 后端配置1.3.2 前端配置 2.websocket进阶2.1 websocket与stomp有什么区别2.2 webs…

QSplitter分裂器

QSplitter QSplitter 是 Qt 框架提供的一个小部件(widget),用于在用户界面中创建可拖动的分割窗口,允许用户调整子部件的大小和布局。它可以将父部件分割为多个可调整大小的子部件,使用户能够自定义界面的布局和大小。…

Linux vim操作教程(vim 基操、vim替换和查找、 vim改变文本颜色、判断和循环语句)

vim 基操 vim 是一个强大的文本编辑器,常用于在终端环境下编辑文件。下面是一些常用的 vim 操作: 打开文件:在终端中输入 vim 文件名 来打开一个文件,如果文件不存在,则会创建一个新文件。 模式切换: 按下 i 进入插入模式,在该模式下可以输入和编辑文本。按下 Esc 键返…

【SpringMVC】 三层架构

一.lombok工具包 中央仓库查找这个工具包:https://mvnrepository.com/ 给类添加Data注解就可以获取gettter和setter方法 , 这样我们就不必写getter 和 setter 方法. 也可以给成员属性添加单独的getter 和 setter , 针对某个成员属性单独添加setter或setter方法. 二.如果使用spr…

HarmonyOS 属性动画开发示例(ArkTS)

介绍 利用 ArkUI 组件不仅可以实现属性变化引起的属性动画,也可以实现父组件状态变化引起子组件产生动画效果,这种动画为显式动画。效果如图所示: 相关概念 显式动画:提供全局 animateTo 显式动画接口来指定由于闭包代码导致的…