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[参考译文] TM4C1231E6PM：高输出电平压降

admin
Guru**** 2378650 points
Other Parts Discussed in Thread: TM4C1231E6PM
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/755001/tm4c1231e6pm-high-output-level-aleatory-drop

器件型号：TM4C1231E6PM

尊敬的 Sirs

 TM4C1231E6PM 的 PB6配置为输出。 该引脚驱动可调开/关继电器的 MOSFET BSS138。 

ROM_SysCtlPeripheralEnable (SYSCTL_Periph_GPIOB)；
ROM_GPIOPinTypeGPIOOutput (GPIO_PORTB_BASE、GPIO_PIN_6)；

输出具有一个 aleatory 行为。 大多数情况下、高输出为预期的3.3V。 但有时它是1.1V、这会导致继电器保持关闭状态。

我使用示波器检查了电源行为、并且始终 为3.3V。

我已经尝试查找该错误数天了。

此致

Ysaac

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    TI__Guru**** 2378650 points
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    PB6和 MOSFET 栅极之间是否串联了限流电阻(例如1K)？ 这将清楚表明问题是在微控制器的输出中、还是在 MOSFET 的输出中。
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    尊敬的 Bob

    我实际上没有任何栅极限流电阻器。 我将包含一个并告知您。

    但是、如果 MOSFET 的输入电阻本身较高、为什么我需要包含一个呢？

    此致

    Ysaac

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    TI__Guru**** 2378650 points
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    尊敬的 Bob
    我添加了一个限制器电阻器。 问题仍然存在，但似乎不太频繁。
    有什么帮助？
    此致
    Ysaac
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    出现问题时、限流电阻器两侧的电压是多少？ 如果两侧的电压相同(1.1V)、您能否使用 Code Composer Studio 连接到器件并显示 GPIOB 寄存器？ 验证 GPIO_DIR 是否仍然将引脚 PB6显示为输出。
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    尊敬的 Bob

     如果是限流电阻器、则每侧的电压为1.06V、为0.96V (即0.1V 压降)。

    我注意到、当触点中的继电器无负载时、不会出现此问题。

    我验证了 GPIO_DIR、引脚仍然显示为输出。

    这是示波器中看到的故障。

    此致

    Ysaac

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    TI__Guru**** 2378650 points
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    看起来 PB6上的一些 ESD 保护电路正在被激活。 您可以在故障条件的上升沿放大示波器。 (获得适当的示波器接地至关重要。) 负载开关的反冲是否会导致引脚瞬间降至接地以下或高于 Vdd？ 它是否会导致特别快的上升时间(< 2ns)？
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    尊敬的 Bob

    你是对的。 这是 继电器开关产生的 EMI 干扰。

    我尝试了很多东西：TVS 二极管、MOV 等

    我发现解决此问题的唯一方法是将继电器开关与交流电源同步。 我添加了过零检测器、以将信号同步到交流电源。

    你有其他想法吗？

    此致

    Ysaac

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    TI__Guru**** 2378650 points
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    我觉得问题已经解决了。 它似乎起作用、因为过零检测器会在信号处于下梁高电平时同步信号。 但它不能解决问题。

    你怎么看？

    我花了很多时间猜测问题是什么。

    此致

    Ysaac

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    TI__Guru**** 2378650 points
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    上面列出的补救方法，二极管... 主要用于缓冲传导发射。 您可能需要评估系统的辐射发射。 从高电流发射源的角度以及连接到微控制器的走线的易感性而言、都是如此。 使用双绞线电缆最大限度地减小电路路径的环路面积。 带有微控制器的电路板是否具有接地平面？
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    电源 PCB 与微控制器分离、是的、有一个接地层。

    我已经进行了一些测试、我在微控制器和 MOSFET 之间添加了一个光隔离器、到目前为止似乎可以正常工作。  
    此致
    Ysaac
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    我做了更多研究。 我使用3.3电池为光耦合器输出供电、将继电器与微控制器完全隔离。 问题已减少但未消除。
    第二步是消除连接到接触器的交流电源。 我观察到、即使打开(而不是关闭)也会影响显然与 EMI 相关的微控制器。
    有什么建议吗？
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    我是说打开(而不是关闭)办公室光线会影响微光
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    这看起来对辐射发射的敏感性。 您是否有连接到微控制器并脱离板的导线？ 如果是、请将其替换为双绞线、另一根接地线。
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    TI__Guru**** 2378650 points
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    我用双绞线替换了电缆、但无法解决问题。

    我在 GPIO 引脚和 GND 之间放置了一个100N 电容器、目前正在工作。 我不知道它的工作原理、但似乎电容器增加了一种瞬态抑制器。

     

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    I/O 引脚上 ESD 保护的一部分会对快速上升时间作出反应。 电容器产生的 RC 可能会缩短感应噪声的上升时间、从而使保护电路不再触发。 如果它继续运行良好、您就有一个解决方案。