未连接的输入可以使IC变热吗？

我将ATF16V8 PLD用于一些简单的胶合逻辑。在原型板上进行测试时，我注意到它几乎立即变热。我检查了是否没有输出短路，但我也知道许多输入未连接。

ATF16V8是CMOS电路，我读到浮动输入可能是该技术的一个问题，与TTL不同。这可能是热量输出的原因吗？为什么？

是的，当有浮动输入时，CMOS电路会变热。除非数据表另有说明，否则应始终将未使用的CMOS输入引脚连接到定义的电压，通常为GND或Vdd（另请参见本答案的末尾和Michael的答案）。如果某个引脚可以配置为输入或输出，但不确定是哪个引脚，则可以在该引脚和GND / Vdd之间放置一个电阻。

如果您未连接引脚，则它们被称为“浮动”并且具有未指定的电压。该电压可能来自封装引线上的感应，封装内部或外部的泄漏电流，静电放电等。要点是，您不知道该引脚连接到的输入晶体管的栅极电压（下方CMOS反相器中的信号A）。

在最坏的情况下，该不确定的电压将介于“高”和“低”之间，因此两个晶体管同时导通。因此，从Vdd到GND（Vss）的高电流（大约10-100 mA）流过晶体管，从而产生热量并可能损坏芯片。

一些IC在其输入引脚上具有特殊电路，以防止这种情况的发生。该电路通常称为总线保持器或总线保持器，但也可以以其他名称找到，例如填充保持器（例如iMX处理器）。它本质上是一个缓冲器（两个反相器串联）和一个连接到输入引脚的大电阻器。这样可确保在没有其他驱动器的情况下，始终将输入引脚驱动为高电平或低电平。

图片来源：Wikimedia，公共领域。

在这种情况下不是。引用数据表：

所有ATF16V8B（QL）系列成员都具有内部输入和I / O上拉电阻。因此，只要不从外部驱动输入或I / O，它们就会浮到VCC。这样可以确保所有逻辑阵列输入均处于已知状态。这些是相对较弱的有源上拉电路，可以通过兼容TTL的驱动器轻松地对其进行驱动（请参见下面的输入和I / O图表）。

该图显示了一个“>50kΩ”的上拉电阻。因此，除非您有很长的电线以及很强的电子辐射，否则我非常怀疑它会导致不必要的触发。

其他设备使用浮动引脚可能会增加功耗，但我怀疑是否足以使其明显发热。

引用例如EFM32微控制器应用笔记：

EFM32上所有未连接的引脚都应配置为GPIO-> P [x]。MODEL/ MODEH设置为0（禁用）。在此设置下，输入施密特触发器和输出驱动器均关闭。如果启用了输入（启用了施密特触发器），则浮动输入可能会导致施密特触发器频繁切换并增加功耗。

问题说

接触后立即变热

在正常情况下，它不应该发生。让我们看一下GAL16V8数据表，因为它包含一些有用的信息：

莱迪思半导体公司建议将所有未使用的输入和三态I / O引脚连接到另一个有源输入Vcc或地。这样做将有助于提高抗噪能力并降低器件的Icc。

它指出输入和三态I / O应该连接到某个地方，包括电源轨。由于PLD是可配置设备，因此可以将引脚配置为输入，I / O或输出。

万一您将引脚连接到地面或电源轨，并且引脚显示为有效输出，因为如果进行了如此配置，则会漏电流过多，并且设备将开始发热。

我以前有过这种情况（发现当我被要求排除过热PLD时进行故障排除），GAL设备没有油炸，但加热得非常厉害。也可能是您的情况。您应检查P​​LD的配置，并确保输出引脚未连接至电源轨且未连接至其他输出引脚。