Regla general para los pines del CI no utilizados

Question

Esto es algo similar a esta pregunta sobre los pines NC . En los casos en que la hoja de datos no especifica qué hacer con los pines del CI no utilizados ¿Cuál es la recomendación para hacer con estos pines? En particular estoy pensando en los pines GPIO para el AT32UC3C microcontrolador, pero también, de forma más general, para otros tipos de circuitos integrados (por ejemplo, circuitos integrados multiamplificadores).

Se me ocurren algunas combinaciones posibles:

1. Proporcione una almohadilla/agujero de soldadura para que el chip quede asegurado, pero deje el pin flotando.
2. Conectar la clavija a tierra (posiblemente a través de una resistencia/capacitor/etc.)
3. Conectar la clavija a una fuente de alimentación
4. Algo que no se me ocurre

Answer 1

1. "Proporcionar una almohadilla de soldadura". Por supuesto que sí. Todos los pines del CI deben estar soldados. Siempre. Dejarlo flotando NO es una buena idea. Puede cambiar de nivel todo el tiempo, lo que puede tener efectos no deseados en los circuitos conectados internamente. Siempre hay que tener un comportamiento predictivo. Si la entrada tiene una resistencia interna de pull-up es una buena solución, siempre y cuando no te olvides de activarla.

2. "Conectar la clavija a tierra". Es una buena solución, siempre que puedas garantizar que el pin nunca se convertirá en una salida. Si la salida es alta, se produce un cortocircuito en la fuente de alimentación. Una resistencia lo evitaría, pero eso supone un coste adicional. No uses un condensador; dejaría el pin flotando, y al microcontrolador no le gusta la carga capacitiva en caso de que se convierta en salida.

3. "Conectar el pin a una fuente de alimentación". Lo mismo que en el caso anterior: si el pin se convierte en una salida baja, tendrás un cortocircuito.

4. "Dejar sin conectar, pero hacer la salida del pin". Esa es la mejor solución. No utilices las posibles funciones alternativas, como ADC o serie. Es preferible un nivel alto en caso de que te olvides de desconectar las resistencias pull-up internas, que de otra manera causarían una (pequeña) corriente de fuga.

En el caso de los opamps se puede dejar la salida abierta, y las entradas a una tensión fija, ¡pero no ambas a la misma! Hace poco vi en una nota de aplicación de Linear Technology cómo conectaban la entrada no inversora a V+, y la entrada inversora a V-. Szymon señala con razón que no se puede utilizar si las entradas tienen diodos de apriete.

Lo mejor que se puede hacer con un op-amp sobrante es utilizarlo. Hay muchos lugares en un circuito analógico en los que un amplificador tampón puede mejorar el rendimiento, y un tampón de ganancia unitaria no utiliza componentes adicionales. _(de este artículo (enlazado por Szymon)_

Answer 2

Empezaré diciendo que no hay una respuesta correcta a esta pregunta. Normalmente el fabricante del microcontrolador tendrá recomendaciones para cada categoría de pines. Este es ciertamente el caso de los chips MSP430 con los que he trabajado donde el consumo de energía es una consideración importante.

El problema que encontrarás si no terminas el GPIO es que el estado por defecto de los pines suele ser "entrada". Dependiendo del circuito de entrada, esto podría hacer que tus pines floten en un valor no digital, y los transistores de tu CI se comportarán en consecuencia, consumiendo más energía estática de la que consumirían en caso contrario.

Si la hoja de datos no dice nada es probable que haya una nota de aplicación del fabricante que lo discuta. Lo más parecido que pude encontrar fue una relacionada con la familia XMega ( AVR1010 ) que establece:

Para minimizar el consumo de energía, active el pull-up o -down en todos los pines no utilizados pines no utilizados, y deshabilitar el buffer de entrada digital en los pines que están conectados a fuentes analógicas.

Si buscas en las interwebs sobre este tema, encontrarás muchas opiniones diferentes. El contexto de tu ficha importa mucho.

Answer 3

En el caso de los microcontroladores, generalmente la mejor idea es hacer que el pin sea una salida y conducirlo a nivel alto o bajo (o se puede utilizar pullup/pulldown)
Lo que no quieres es el escenario de la mitad flotante donde ambos transistores de entrada están medio encendidos y pasando corriente.

En el caso de los opamps, la forma general es conectar la salida a la entrada inversora, y luego conectar la entrada no inversora al punto medio de la alimentación (o en algún lugar entre los raíles)
Básicamente no quieres que la salida se sature, debe estar en algún lugar dentro del swing de salida del opamp.
Sin embargo, hay que tener cuidado con los opamps de ganancia no unitaria. En los casos "especializados", es probable que la hoja de datos contenga una sugerencia sobre qué hacer con los opamps no utilizados.