只有1个电阻将树莓派GPIO连接到5V

Question

大家好，

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

像“5V - >电阻 - > GPIO”这样的电路是否安全？如果不是，为什么？

非常感谢。

Answer 1

您需要2个电阻来创建分压器的原因是，在GPIO上使用3.3V电压是最简单和最安全的方法。这不仅是一个“最佳做法”，有一个原因：它有一个原因：

如果你连接“5V - >电阻 - > GPIO”，你实际上也在创建一个分压器。在这种情况下，完整电路将是“5V - >电阻 - > GPIO阻抗 - > GND”。这个电路的问题是你必须考虑到GPIO的阻抗，这并不总是那么简单和准确。然后很难确保在GPIO上永远不会超过3.3V，并且可能会损坏GPIO。

Answer 2

通常只用一个电阻将输入与高压隔离即可工作，但有一些注意事项。

该技术滥用输入焊盘上的高端ESD保护二极管，将电压钳位在Vih以下。电阻器用于限制通过该二极管的电流。这些内部二极管并非真正意图在长时间内传输电流，如果用于电压钳，最终可能会失效或导致闭锁。这完全取决于他们为特定IC制造的强大程度。例如，大多数微控制器具有更强大的IO，有些可能正式支持该方法以提供与更高输入电压的兼容性。在这种情况下，它们在数据表中通常会被标识为5V耐压。 RPi中的Broadcom SoC可能会或可能不会这么宽容。

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。由于肖特基具有比硅ESD二极管更低的阈值电压，因此它将在内部二极管变为正向偏置之前传输过量电流。

Microchip的a guide讨论了将5V驱动至3.3V器件的其他方式。它主要适用于其他IC。避免第9号提示中显示的直接连接，因为它仅适用于Broadcom芯片不具备足够输入焊盘阻抗的器件。