Резистор непонятного назначения

[Ubermann]

Всем привет!

Давно меня мучает вопрос, ответ на который пока не нашел в интернете. Разбирал как-то я раз я одну промышленную цифровую схему, и заметил, что на проводниках между чипами часто стоят последовательно включенные резисторы по 33 Ом.

На картинке ниже(если она загрузилась) на вход D микросхемы-аналога MAX485 (переходник UART на RS-485 линию) как раз включен такой резистор(выход с другой микрухи включен в D через него). Это как пример.




А вообще, я встречал аналогичные решения в других схемах, но с номиналами в 22 Ом и т.п.

Один знакомый-техник уверял, что это защита от каких-то переотражений сигнала, чтобы не допустить ложных срабатываний логическоого входа микросхемы на переотражения. Но как-то не понятно, откуда такие переотражения...

В общем, люди знающие подскажите, пожалуйста, какую функцию выполняет такой резистор?

[DimaS]

Защита от "звона" из-за переотражений.

[ampersant]

Сообщение от Ubermann

Всем привет!

Давно меня мучает вопрос, ответ на который пока не нашел в интернете. Разбирал как-то я раз я одну промышленную цифровую схему, и заметил, что на проводниках между чипами часто стоят последовательно включенные резисторы по 33 Ом.

На картинке ниже(если она загрузилась) на вход D микросхемы-аналога MAX485 (переходник UART на RS-485 линию) как раз включен такой резистор(выход с другой микрухи включен в D через него). Это как пример.




А вообще, я встречал аналогичные решения в других схемах, но с номиналами в 22 Ом и т.п.

Один знакомый-техник уверял, что это защита от каких-то переотражений сигнала, чтобы не допустить ложных срабатываний логическоого входа микросхемы на переотражения. Но как-то не понятно, откуда такие переотражения...

В общем, люди знающие подскажите, пожалуйста, какую функцию выполняет такой резистор?

кроме звона, еще при разном питании входы МК предохраняются. Если, к примеру, питание МК и питание SN75176 равное по напряжению, но источники разные, то при включении и отключении запитаются не одновременно. Резисторы ток ограничат.

[Pridnya]

Сообщение от ampersant

кроме звона, еще при разном питании входы МК предохраняются. Если, к примеру, питание МК и питание SN75176 равное по напряжению, но источники разные, то при включении и отключении запитаются не одновременно. Резисторы ток ограничат.

Игорь, это после приема у губернатора такие сокральные знания появились? Сам придумал проблему (питание микроконтроллера и драйвера от двух источников одинакового напряжения, но несколько отличающегося по величине + неодновременное включение питания) и сам предложил её решение (резисторами 22-33 ома ограничить ток). Давай еще предложи выход к выходу подключи и ограничь ток резистором 33 ома (до 100 миллиампер при питании от 3,3 вольт).

PS: Резисторы в высокочастотных сигнальных цепях ставят с вполне конкретной целью - ограничить полосу частот, чтобы снизить влияние шума (если он есть близко к полезному сигналу) с помощью RC-фильтра (этот самый резистор 22-33 ома и входная емкость микросхемы). Но в этой схеме драйвер RS485 5-10 мегабит он совсем не нужен, т.к. полоса среза такого фильтра f=1/(2*PI*R*C) = 1/(2*3.14*33*15e-12)=321 МГц. Т.е. автор даже не считал, скорее всего подсмотрел в какой нибудь высокочастотной схеме (например, драйвер Ethernet LAN8720 100 мегабит, там как раз такие стоят в цифровых цепях) и просто поставил себе, плюс приписал в отчете "потрачена неделя на улучшение...результат...", а про неработающие компоненты, время на их закупку, поставку, установку не написал. А, может, у автора программа глючила, а он на схемотехнику валил, потратил время, а потом резко "нашел" причину.

[ampersant]

Сообщение от Pridnya

Игорь, это после приема у губернатора такие сокральные знания появились? Сам придумал проблему (питание микроконтроллера и драйвера от двух источников одинакового напряжения, но несколько отличающегося по величине + неодновременное включение питания) и сам предложил её решение (резисторами 22-33 ома ограничить ток). Давай еще предложи выход к выходу подключи и ограничь ток резистором 33 ома (до 100 миллиампер при питании от 3,3 вольт).

PS: Резисторы в высокочастотных сигнальных цепях ставят с вполне конкретной целью - ограничить полосу частот, чтобы снизить влияние шума (если он есть близко к полезному сигналу) с помощью RC-фильтра (этот самый резистор 22-33 ома и входная емкость микросхемы). Но в этой схеме драйвер RS485 5-10 мегабит он совсем не нужен, т.к. полоса среза такого фильтра f=1/(2*PI*R*C) = 1/(2*3.14*33*15e-12)=321 МГц. Т.е. автор даже не считал, скорее всего подсмотрел в какой нибудь высокочастотной схеме (например, драйвер Ethernet LAN8720 100 мегабит, там как раз такие стоят в цифровых цепях) и просто поставил себе, плюс приписал в отчете "потрачена неделя на улучшение...результат...", а про неработающие компоненты, время на их закупку, поставку, установку не написал. А, может, у автора программа глючила, а он на схемотехнику валил, потратил время, а потом резко "нашел" причину.

Х.К. Андерсен

откуда 3.3В если этот драйвер пашет на 5V ? А значит и МК тоже.

Как можно ограничить сколь-нибудь значимо близкую по частоте помеху, всего лишь RC цепочкой с 6дБ/октаву или 20дБ на декаду?
С одним соглашусь резисторы в схеме от балды. И не про такие малоомные я написал, а зачем их вообще ставят последовательно. Чаще всего применение именно как писал DimaS - для подавления отраженки. На 10МГц не актуально.

[masterok999]

Резисторы исключительно для ограничения тока по входам драйвера (в случае положительных выбросов с внешки),
так как внутри пин сидит на земле через стабилитрон.
Никакого подавления отраженки - слишком высокое входное сопротивление девайса, здесь согласование не требуется.
Ну и еще может быть конкуренция с каким то другим внешним источником концы к которому уходят вверх....

[Pridnya]

Сообщение от Pridnya

Давай еще предложи выход к выходу подключи и ограничь ток резистором 33 ома (до 100 миллиампер при питании от 3,3 вольт).

Сообщение от ampersant

откуда 3.3В если этот драйвер пашет на 5V ? А значит и МК тоже.

Как можно ограничить сколь-нибудь значимо близкую по частоте помеху, всего лишь RC цепочкой с 6дБ/октаву или 20дБ на декаду?
С одним соглашусь резисторы в схеме от балды. И не про такие малоомные я написал, а зачем их вообще ставят последовательно. Чаще всего применение именно как писал DimaS - для подавления отраженки. На 10МГц не актуально.

Да, я не сразу посмотрел на напряжение питания драйвера, оно не 3,3, а 5 вольт, тогда твое "ограничение тока по сигнальным цепям" еще выше, не 100, а почти 150 мА. Естественно, таких токов там быть не может.

Для предотвращения "отраженки" не ставят последовательно включенных резисторов в сигнальные цепи, цепи согласовывают параллельным включением резисторов на концах.

Как вариант, при крутых фронтах могут звенеть паразитные контуры, на частотах превышающих частоту полезного сигнала, но этот звон может влиять на основной сигнал (складывается...), вот для этого RC-цепочка (она же фильтр низкой частоты) и ограничит полосу частот в сигнальной цепи.

Сообщение от masterok999

Резисторы исключительно для ограничения тока по входам драйвера (в случае положительных выбросов с внешки),
так как внутри пин сидит на земле через стабилитрон.
Никакого подавления отраженки - слишком высокое входное сопротивление девайса, здесь согласование не требуется.
Ну и еще может быть конкуренция с каким то другим внешним источником концы к которому уходят вверх....

Ага "исключительно" и утвердительно, как будто специалист TexasInstruments ответил.
Вы действительно предполагаете, что функциональная схема изображенная в DataSheet полностью соответствует внутренней схеме? Как это товарищи из TexasInstruments не догадались добавить токоограничивающие резисторы в интегральном исполнении, ведь это так просто в XXI веке, мы же не в 60-е годы живем. Причем в цепи эмиттера догадались добавить (могут же), а в базу нет. Это открытие, нуно рацуху писать в Texas.

И ещё парадокс: написано же DriverInput 3 кОм, EnableInput 8 кОм, но люди видят, что нуно еще 33 Ома поставить...исключительно для ограничения тока.

[masterok999]

О каком "ЗВОНЕ" идет речь, если входы драйвера тупо подключены к выходу контроллера,
как правило стоящего в нескольких сантиметрах от оного, да еще на частоте до 10MHz?
Тут эти резисторы в принципе не нужны, если питание контроллера и драйвера от одного источника 5V.
Единственное что может быть причиной - устройство подключенное вверху (чтобы не вдуть контроллеру в ж0пу), но мы этого не знаем.
Как правило все эти резисторы для перестраховки по аналогии со схемой приведенной ниже (за исключением пина I/O, где может быть ситуация работы встречно).
За 10 лет в это место никогда не ставил резисторов и защиту, не было ни единого отказа.

[Pridnya]

Сообщение от masterok999

О каком "ЗВОНЕ" идет речь, если входы драйвера тупо подключены к выходу контроллера,
как правило стоящего в нескольких сантиметрах от оного, да еще на частоте до 10MHz?

Я вот об этом явлении (например, цитата из книги Назаров Конструирование РЭС):

При прохождении импульсных сигналов по коротким линиям на приемном конце линии появляется «звон» на фронтах (рис. 7.2, в). Когда амплитуда «звона» значительна, а частота колебаний соизмерима с частотой переключения логических элементов, то возможны ложные срабатывания

Т.е. звон на вершинах фронтов может быть, если фронты очень короткие. Но вряд ли на частотах до 10МГц, как в случае у автора схемы.

Сообщение от masterok999

Тут эти резисторы в принципе не нужны, если питание контроллера и драйвера от одного источника 5V.
Единственное что может быть причиной - устройство подключенное вверху (чтобы не вдуть контроллеру в ж0пу), но мы этого не знаем.
Как правило все эти резисторы для перестраховки по аналогии со схемой приведенной ниже (за исключением пина I/O, где может быть ситуация работы встречно).
За 10 лет в это место никогда не ставил резисторов и защиту, не было ни единого отказа.

Что резисторы 33 Ома в схеме автора не нужны я согласен. Не согласен, что эти 33 Ома ограничивают какой-то там ток, кроме входного тока драйвера (который и так ограничен).

И в вашей схеме (GPRS-модуль - SIM-карта) они тоже не нужны. Зачем они там? Если только (RC-цепочка совместно с конденсаторами 22pF) наводки от антенны на печатных проводниках гасят. Как вы эту RC-цепочку посчитали? Или откуда взяли?

[Ubermann]

Давай еще предложи выход к выходу подключи и ограничь ток резистором 33 ома (до 100 миллиампер при питании от 3,3 вольт).

Вот и я подумал, что для ограничения тока как-то маловат номинал. 100мА это ж офигеть как много...

Как вариант, при крутых фронтах могут звенеть паразитные контуры, на частотах превышающих частоту полезного сигнала, но этот звон может влиять на основной сигнал (складывается...), вот для этого RC-цепочка (она же фильтр низкой частоты) и ограничит полосу частот в сигнальной цепи.

Про крутые фронты цифрового сигнала я согласен, что звон может быть в паразитных цепях. От наводок и т.п. Но действительно сей звон ожидается слишком высокочастотным, чтобы как-то навредить полезному сигналу. Хотя для пущей чистоты канала я бы может и поставил, но сильно большим номиналом, тогда уж...

Для предотвращения "отраженки" не ставят последовательно включенных резисторов в сигнальные цепи, цепи согласовывают параллельным включением резисторов на концах.

Никакого подавления отраженки - слишком высокое входное сопротивление девайса, здесь согласование не требуется.

Я не очень в теме. Что за "отраженка" имеется с виду? Отражение волны фронта сигнала о вход микрухи при распространении в проводнике(единственное, что на ум пока приходит)?

masterok999, на картинке в вашем последнем посту три линии подключены с RC фильтрами низких частот, как я понимаю?

[masterok999]

Сообщение от Pridnya

И в вашей схеме (GPRS-модуль - SIM-карта) они тоже не нужны. Зачем они там? Если только (RC-цепочка совместно с конденсаторами 22pF) наводки от антенны на печатных проводниках гасят. Как вы эту RC-цепочку посчитали? Или откуда взяли?

Не внимательно читаем , я как раз и сказал: "За 10 лет в это место никогда не ставил резисторов и защиту",
а схема эта не моя а как пример из документа от производителя модулей (им же и рекомендованная).
Очень часто (но не всегда) разработчики перестраховываются, внося при этом дополнительные элементы и цепи, которые в итоге делают систему менее надежной.

[masterok999]

Сообщение от Ubermann

masterok999, на картинке в вашем последнем посту три линии подключены с RC фильтрами низких частот, как я понимаю?

Так рекомендует производитель, вероятно если длина соединительных линий соизмерима с длиной волны на частотах GSM,
и нужны если GSM патч антенны с GROUND полигоном рассчитаны неверно. Но если линии короткие (у меня например около 10 мм максимум) эти элементы уже не нужны.
А защита скорее от лап заряженных статикой, стреляющей при замене СИМ карточки...

[Pridnya]

Сообщение от Ubermann

Я не очень в теме. Что за "отраженка" имеется с виду? Отражение волны фронта сигнала о вход микрухи при распространении в проводнике(единственное, что на ум пока приходит)?

Про ту самую "отраженку" - отраженную волну они и вели речь, но это не тот случай, т.к. линия короткая и передача только в одну сторону.

Сообщение от masterok999

Не внимательно читаем , я как раз и сказал: "За 10 лет в это место никогда не ставил резисторов и защиту",
а схема эта не моя а как пример из документа от производителя модулей (им же и рекомендованная).
Очень часто (но не всегда) разработчики перестраховываются, внося при этом дополнительные элементы и цепи, которые в итоге делают систему менее надежной.

Рекомендованная производителем в этом конкретном случае может быть по причине того, что обмен с SIM-картой может влиять на приемник GPRS-модуля, при очень слабом сигнале на входе приемника. Т.е. ребята хотели выжать максимум чувствительности, чтобы ничто не шумело, т.е. ограничили спектр помехи, чтобы никак не попала в полосу полезного сигнала.

[Ubermann]

Про ту самую "отраженку" - отраженную волну они и вели речь, но это не тот случай, т.к. линия короткая и передача только в одну сторону.

Т.е. защищаться от отраженки имеет смысл только в случае двунаправленной линии?

[Pridnya]

Сообщение от Ubermann

Т.е. защищаться от отраженки имеет смысл только в случае двунаправленной линии?

Теоретически отраженка может быть в случае несогласованной длинной линии, когда часть сигнала отразится от входа приемника, уйдет снова в линию, , отразится от выхода передатчика и снова в линию, придет на вход приемника, сложится с полезным сигналом и так до полного затухания. Т.е. отраженка должна быть, но только в случае с несогласованной длинной линией (длина линии сравнима с длиной волны). Т.е. защищаться (согласовывать) нужно даже в случае однонаправленной линии. Но это не случай автора. Но, может, у него этот самый RS485 (кусок схемы) из такого же GPRS-модуля как привел masterok999, мы же не знаем откуда этот кусок схемы. Если обмен с симкой влияет на чувствительность приемника, то обмен по RS485 также должен влиять (шуметь).

[masterok999]

Сообщение от Ubermann

Т.е. защищаться от отраженки имеет смысл только в случае двунаправленной линии?

В случае длинной линии, а здесь, на короткой если и будут отраженки, то их частота звона уйдет далеко за быстродействие драйвера - он этот звон просто не увидит.
Кроме того входную емкость довольно низкочастотной микросхемы тоже нужно принимать во внимание, она работает как сглаживающий фильтр.
Я бы не стал заморачиваться с этими резисторами, если питание контроллера и драйвера из одного источника - на хер они там не нужны (если вверху ничего нет).
Если так рассуждать про "ЗВОН" как в этом топике, то вся электроника и особо контроллеры превратятся в ежиков с торчащими из всех портов резисторами...
От лукавого все это, нужен здравый смысл и мера.

[Pridnya]

Сообщение от masterok999

Если так рассуждать про "ЗВОН" как в этом топике, то вся электроника и особо контроллеры превратятся в ежиков с торчащими из всех портов резисторами...

Эти резисторы в микроконтроллерах встроенные, давно научились делать. И в драйверах тоже есть. Но это относится не ко всем микроконтроллерам и драйверам.

[masterok999]

Сообщение от Pridnya

Эти резисторы в микроконтроллерах встроенные

Эти резисторы скорее всего образованы переходами и являются побочным эффектом влияющим на быстродействие.
Управляемую опцию "Slew Rate Control" специально ставят лишь в случае необходимости "minimize EMI", но чтобы все увешивали - нет.
Иначе никакой нагрузочной способности и крутых фронтов не достигнуть - никто специально не будет ухудшать параметры.
И кстати это еще один довод в пользу того что внешние резисторы не нужны.

[DmitrijVDN]

КМК на вашей картинке резисторы нужны только по одной причине, зашита выходов МК от КЗ и статики.

[Pridnya]

Сообщение от DmitrijVDN

КМК на вашей картинке резисторы нужны только по одной причине, зашита выходов МК от КЗ и статики.

Спасибо, что заглянули, пробегая по форумам. Вам бы книгу написать "Защита входов от статики", я буду первым покупателем, предзаказов будет много, т.к. чувствуется, что новизны много будет в книге. А если их внутрь микросхем засунуть, т.е. реализовать в интегральном исполнении, то и вся книга в одно предложение вместится, вот это уже проблема. Вспоминая ваши предыдущие советы могу напомнить - предложить номограмму "зависимость максимально допустимого напряжения статического разряда от сопротивления" и т.д.

Прикольно так звучит "только по одной причине", "исключительно для"...Ни капли сомнения в истинности своих умозаключений. И всегда так кратенько.

[maagalex]

Я свою версию добавлю)..
Драйвер, как и лоток сим карты работают с внешними подключениями, и имеют повышенный риск выйти из строя в случае с драйвером или оказаться замкнутыми на землю или между собой в случае симки..
Резисторы тупо увеличивают шансы портов контроллера выжить в случае чего..

[Pridnya]

Сообщение от maagalex

Я свою версию добавлю)..
Драйвер, как и лоток сим карты работают с внешними подключениями, и имеют повышенный риск выйти из строя в случае с драйвером или оказаться замкнутыми на землю или между собой в случае симки..
Резисторы тупо увеличивают шансы портов контроллера выжить в случае чего..

Тогда нужно уточнить вашу мысль "резистор номиналом 33 ома в цифровых сигнальных цепях, включенный последовательно ограничивает ток короткого замыкания на уровне 3,3в/33ома=0,1ампера или 5в/33ома=0,15ампера для каждого вывода микроконтроллера".

Все бы логично (для человека с образованием "простой электрик" и даже теща может поверить в талант зятя), но вот как это инженеры спроектировавшие схему не догадались посчитать, что ток 100мА в 4 раза превышает максимально допустимый вытекающий ток 25 мА для того же STM32. Или для 5-вольтового PIC18F2550 151мА в 6 раз больше максимально допустимого

PIC18F2550
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
Maximum output current sourced by any I/O pin ..........25 mA

[HHIMERA]

Сообщение от Pridnya

Все бы логично (для человека с образованием "простой электрик" и даже теща может поверить в талант зятя)

(повезло тебе с тёщей)
И какой вывод... со всего этого словоблудия??? Что ты Дартаньян... а все остальные Нокиа, Самсунги и Айфоны???

[DmitrijVDN]

Сообщение от Pridnya

Тогда нужно уточнить вашу мысль "резистор номиналом 33 ома в цифровых сигнальных цепях, включенный последовательно ограничивает ток короткого замыкания на уровне 3,3в/33ома=0,1ампера или 5в/33ома=0,15ампера для каждого вывода микроконтроллера".

Все бы логично (для человека с образованием "простой электрик" и даже теща может поверить в талант зятя), но вот как это инженеры спроектировавшие схему не догадались посчитать, что ток 100мА в 4 раза превышает максимально допустимый вытекающий ток 25 мА для того же STM32. Или для 5-вольтового PIC18F2550 151мА в 6 раз больше максимально допустимого

я тебе одну вещь скажу, только ты не обижайся: ходи "электрик" третий класс , математика учи

[Ubermann]

И какой вывод... со всего этого словоблудия??? Что ты Дартаньян... а все остальные Нокиа, Самсунги и Айфоны???

Ну, Pridnya просто хочет сказать, что для защиты МК от выхода и строя драйвера RS485 мало 33 Ом для устройств, работающих от 3.3В или 5В. Т.е. задумка автора схемы явно не в этом.

Раз уж разговор зашел, то вот еще факт. Приведенный участок схемы взят из устройства, имеющего RF канал связи, работающий на частотах в 900 МГц, и также в 2400 МГц. Быть может, автор защищался от RF наводок таким образом...