仅通过1个电阻器将Raspberry Pi GPIO连接到5V [闭合]

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大家好,

我一直通过分压器(2个电阻器)将5V输入连接到我的Raspberry Pi。但是我现在想知道为什么吗?确切原因是什么?

“ 5V->电阻-> GPIO”这样的电路安全吗?如果没有,为什么?

非常感谢。

input raspberry-pi gpio electronics circuit
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之所以需要2个电阻来创建一个分压器,是在GPIO上获得3,3V的最简单,最安全的方法。这不仅是“最佳实践”,也是有原因的:

如果您连接“ 5V-> Resistor-> GPIO”,您实际上也在创建一个分压器。在这种情况下,整个电路应为“ 5V->电阻-> GPIO阻抗-> GND”。该电路的问题在于,您必须考虑GPIO阻抗,但这并不总是那么容易和准确。然后可能很难确保您的GPIO电压永远不会超过3.3V,这可能会损坏GPIO。


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通常仅通过电阻将输入与较高的电压隔离,但是有一些警告。

此技术滥用了输入焊盘上的高端ESD保护二极管,将电压钳制在Vih以下。该电阻器用于限制通过该二极管的电流。这些内部二极管并不是要在更长的时间内传输电流,如果用于电压钳位,则最终可能会发生故障或引起闩锁。这完全取决于它们对特定IC的坚固程度。例如,大多数微控制器具有更强大的IO,某些微控制器可能会正式支持此方法以提供与更高输入电压的兼容性。在这种情况下,通常会在其数据表中将其标识为5V耐压。 RPi中的Broadcom SoC可能如此,也可能不是这样。

一种更强大的解决方案是在引脚和器件电源之间以及串联电阻之间添加一个肖特基二极管。因为肖特基的阈值电压低于硅ESD二极管,所以它将在内部二极管变为正向偏置之前承载过量的电流。

Microchip的a guide讨论了将5V驱动到3.3V器件的其他方法。它主要适用于其他IC。避免使用提示#9中所示的直接连接,因为该连接仅适用于输入垫上具有足够电阻的设备,而Broadcom芯片则没有。

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