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1.电流倒灌产生机理和危害

一、概念

倒灌就是电流流进IC内部。电流总是流入电势低的地方，比如说电压源，一般都是输出电流，但是如果有另一个电源同时存在，并且电势高于这个电源，电流就会流入这个电源，称为倒灌。

二、危害

1. 电流太大会将使IO口上的钳位二极管迅速过载并使其损坏。

2. 会使单片机复位不成功。

3. 会使可编程器件程序紊乱。

4.会出现闩锁效应。

三、原因

当两个单片机进行串口通信，如果其中一个单片机断电，另一个单片机继续供电，正常运行。那么没有断电的单片机的IO口给断电的单片机的IO口供电，并同通过上拉保护二极管向断电的单片机进行供电。或者说两个单片机供电电压不一样，电流就会从供电高的一方流向供电低的一方。

(也就是上图中的VDD会被抬高)

2.电流倒灌解决措施

☀方法1：加一个串阻

在信号线上加二极管D3及上拉电阻R1，D3用于阻断灌流通路，R1解决前级输出高电平时使G1的输入保持高电平（因为二极管有压降）。此方法既可解决灌流损坏二极管D1的问题，又可解决灌流在Vcc上建立电压。缺点只适用于速率不快的电路上。如果单片机IO口比较脆弱，或者两边电压不也一样需要低成本进行电平转换，且是单一方向，速率比较低（比如串口）的时候就可以选择该方案。二极管要选择肖特基二极管才比较好

☀方法3：加一个Buffer

这是我们部门最常用和有效的做法。

部门一般用的是这种带开漏输出的Buffer，除了防倒灌外，其还可以通过改变输出端的电压，实现电平转换（比如输出端5V）

注意，如果是下面这种非开漏输出的buffer，那么输出端的高电平是由buffer的供电电源决定的。（如TI的SN74AUC2G126）

PS：Buffer的其他作用

1.提高驱动能力
Buffer是一种宽高比很大的mos管，宽高比大意味着电流大，驱动能力高。在扇出很大的wire中插入buffer可以提高带负载能力，常见于时钟树中。
2.确保信号时序正确
当一条wire很长时，延迟很大（delay正比于长度的平方，设长度为1，delay为1），这时在中间插入buffer，wire delay变为1/4+1/4=1/2，只要buffer delay小于1/2，则buffer的插入可以缩短wire delay。
当一条wire的延迟不大时，如果有hold violation（表现为数据到达过快，需要滞后到达），则插入buffer，利用buffer delay可以修正这个hold violation。

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