MCU出力の標準的なオン抵抗はどれくらいですか？

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私の場合、PIC24FおよびdsPIC33Fマイクロコントローラーを使用していますが、PICのIOポートのオン状態抵抗はデータシートにどこに記載されていますか？どこにも見つかりません。また、これは他のプロセッサ（16F / 12F PIC、PIC32、MSP430、AVRなど）にどのように適用されますか？

私がこれを尋ねる理由は、10kの抵抗をフローティングまたは接地したままにして、ADC入力の範囲を変更する敏感な回路を設計しているためです。オン抵抗が数百オームの場合、これにより1％以上の誤差項が生じます。

microcontroller resistance

— トーマス・O
ソース

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なぜ反対票を投じるのか...それは合理的な質問だと思いましたか？

— トーマスO

答えは明白なので？

— Leon Heller、

@レオンなぜ明白な質問をするのですか？「オン抵抗」ではなく、「出力インピーダンス」のような別の名前で呼ばれる可能性があることはすべて知っています。

— トーマスO

私の答えはどうですか？役に立ちましたか？

— Leon Heller、

@レオン、なぜそれが指定されていないのかを説明するのに役立ちますが、私のコメントを見てください。

— Thomas O

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短い答え：
出力抵抗の「通常のcmos」IOドライバー構造の値を間接的に推定できると仮定します。ほとんどのDSは、このパラメーターを計算できる「DC IO特性」のデータを提供します。ほとんどの場合、以下が与えられます：
a）供給電圧（Vcc）
b）負荷電流（Iload）
c）負荷電流（Vdrop）@電圧降下

静的抵抗は単純なVdrop / Iloadです

たとえば、Vcc = 2VおよびVdrop = 0.4Vの表26-10のPIC24Fは、Iload = 3.5mA（最悪の場合）を指定しています。これにより、約114オームが得られます。電源電圧を3.6Vに上げると、同じ電圧降下でIloadが6.5mAに増え、約62オームになることに注意してください。

長い答え：
I.まず、実際に「通常のCMOS IO構造」を扱っているかどうかを確認する必要があります。これは次のようになります。
CMOS出力ドライバー

残念ながら、uCメーカーはこの情報を提供することはめったにありません（74HCファミリなどの個別のゲートを扱っている場合に提供されます）。しかし、私はこれが最も一般的な構造であり、実際に使用されているかどうかを伝える標識があると主張します（これについては後で詳しく説明します）。

II。上記が当てはまる場合、オン抵抗は実際にはNMOSの「オン抵抗」であることがわかります。この場合、VGSは電源電圧、VDSはVdrop電圧、IDはIload電流に等しくなります。

次に、メーカーDSで提供されるデータが線形領域からのものか飽和領域のものかを確認します。DSからのデータが線形領域からのものである場合、非常に最初のポイントで計算された「静的抵抗」はかなり良い近似であり、はるかに小さい電流に対しても有効です。データが飽和領域からのものである場合、計算された抵抗は、小電流に対して非常に悲観的になります。

上記は、ウィキペディアのこの特徴によって示されています。また、MOSFETに関する記事全体も確認する価値があります。

VGS> VthおよびVDS <VGS-VTHの場合、トランジスタは線形領域にあります。uCが製造されるCMOSテクノロジーの場合、Vthは0.5V〜1.5Vボルトのいずれかであるというのはかなり安全な仮定です。したがって、以前のPIC24Fの例を考慮すると、NMOSが線形領域にある可能性が高いと結論付けることができます-> VGS（2V）> VTH（〜1.5V）およびVDS（0.4）<VGS（2V）-VTH（1.5V）。

注：いわゆる「線形領域」でも、MOSデバイスは非線形のものです。したがって、線形デバイス（抵抗）で近似する品質は、近似が行われたポイント（動作点）に依存します。上記の例では、かなり大きな電流で近似が行われているため、非常に低い電流では正確ではありません（実際には、抵抗の上限を設定しています）。

III。では、通常のCMOS IO回路を扱っていることを示す兆候は何ですか？
a）運
が良ければ-DSに同等の出力ステージ回路図がありますb）運が良ければ-20ページのMSP430G2231の場合のように、NMOS ID対VDS特性に非常に似ているVdrop対iload特性があります。また、この特性のプラスとして、「静的抵抗」を直接取得し、製造元から提供されたデータが線形領域のものか飽和領域のものかを示します。
c）他の場合、これは事実であると賭けることができます。電源電圧の上昇に伴って駆動電流が大幅に上昇することがデータで示されている場合、正しい賭けの上昇のオッズ。

— マズリニフィケーション
ソース

@Thomas O-CMOSでも線形/三極管領域の抵抗はほとんど線形ではないため、上記の計算方法では、非常に小さな電流負荷の場合でも「悲観的」です

— マズリフィケーション

悲観的に言うと、抵抗は実際の値よりも高いと推定されるということですか？

— トーマスO

@Thomas O-はい-非常に小さな電流では、これは大きな違いになる可能性があります

— マズルニフィケーション

あなたは彼らが答えられるべき彼らの方法で質問に答えています。私はユーザーを助けるために簡単な答えを出しましたが、それに多くの時間をかける時間やあなたの専門知識がありませんでした。ありがとうございました。

— Kortuk、

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電源電圧や負荷などの範囲が非常に広く変動するため、おそらく指定されていません。

そのような重要なものには、アナログスイッチを使用します。それらは明確に定義された低いオン抵抗を持っています。スペースが足りない場合は、MOSFETをスイッチとして使用できる場合があります。

— レオン・ヘラー
ソース

残念ながら、0603抵抗は、コンポーネントの点で私の限界に近いです。すでにデザインでアナログマルチプレクサを使用していますが、それは画面表示グラフィックスを生成するためのものです。2.5オームの抵抗があります。テクノロジは似ていますが（CMOS）、MCUに抵抗が規定されていないのはなぜでしょうか。コストや歩留まりの理由によるのでしょうか？

— トーマスO

私はそれを追加する方法を見つけます、他に選択肢があるとは思いません！ほとんどの人がそうするでしょう。

— Leon Heller、

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典型的なCMOS出力は、単一の測定可能な「抵抗」値を持たないため、代わりに、抵抗と直列の定電流ソース/シンク、並列の別の抵抗と同じように動作します。より正確には、さまざまな電流源/シンクの束とさまざまな直列抵抗の並列組み合わせとして動作します。デバイスメーカーは通常、出力電流のさまざまなレベルでの出力電圧を示すいくつかのグラフを提供しますが、デバイスが実際にグラフ化された動作を特定の精度で実際に満たすことを指定する人は見たことがありません。一方、デバイスメーカーは、軽負荷の出力に対して保証電圧を指定することがよくあります。10K抵抗器に流れる電流がその仕様に記載されている値を超えない場合、

— スーパーキャット
ソース

MOSFETトランジスタの動作についてのあなたの説明は正しいとは思いません。線形要素（電流源と抵抗）を組み合わせても、トランジスタの説明に必要な非線形動作は発生しません。

— マズルニフィケーション、2011年

ただし、計算を簡単にするために、トランジスタの線形化の「トリック」がよく行われることに注意してください。問題の元のrdsの仮定を与えることは完全に意味があり、意味のあるパラメーターを与えます。

— マズルニフィケーション

@mazurnification：有限のコンプライアンス電圧を持つ電流源は非線形デバイスです。各定電流源のコンプライアンス電圧がVDDに制限されることは自明だと思います。

— スーパーキャット