Der Hauptgrund für alles, was Sie fragen, kann in einer einfachen Aussage zusammengefasst werden:

• ESD-Schutzdioden.

So ziemlich jeder digitale Eingang auf einem Chip hat sie. Es ist der Spannungsabfall an diesen Dioden, der getestet wird.

Dioden neigen dazu, einen Kurzschluss zu versagen, wenn sie einer Überspannung ausgesetzt sind (wie im Fall der Verwendung eines Metallhebels zum Ersetzen der Batterie in einem Apfel und zum Kurzschließen der Stifte, wodurch 12 V über die SMBus-Datenleitung gesendet werden ...) Die Durchlassspannung über den ESD-Dioden, um nach einem Kurzschluss zu suchen, ist eine solide Diagnosepraxis.

Der Diodentestmodus der meisten Multimeter injiziert einen winzigen konstanten Strom (ich habe gerade einen von mir getestet und er war 1,7 mA) und misst den Spannungsabfall. Die Spannung ist normalerweise auch sehr begrenzt (2,87 V bei mir). Sie werden feststellen, dass es ausreicht, um eine rote LED schwach leuchten zu lassen, aber Grün manchmal nicht und Blau oder Weiß fast nie. Solche niedrigen Spannungen und Ströme verursachen garantiert keine Probleme, und die ESD-Dioden leiten das meiste sowieso weg.

Das Wichtigste dabei ist natürlich, dass es sich um einen konstanten Strom handelt. Eine ideale Konstantstromquelle hat eine unendliche Leerlaufspannung, aber das ist natürlich nie der Fall. Es ist begrenzt, aber diese Grenze ist ziemlich irrelevant, solange sie über der Durchlassspannung einer Diode liegt. Die Spannung an der Diode entspricht der Durchlassspannung der Diode (Sie können eine Konstantstromversorgung von 20 mA und 24 V an eine LED anschließen, die gut aufleuchtet). In den von Ihnen zitierten Beispielen sind das ungefähr 500 mV. Daher ist es nicht relevant, -7,3 V über einen 3,3 V-Chip zu legen (um die oben genannten Worst-Case-Zahlen zu verwenden). Es geht um 1 mA durch die Schutzdiode im IO-Pin, was die Frage ist, und 1 mA liegt weit innerhalb der Toleranz für alle ESD-Dioden, auf die ich gestoßen bin.

Und wenn die Diode tot ist, geht 1 mA direkt durch den Kurzschluss und ergibt eine Spannung von fast Null.

Wir verwenden die rote Sonde zur Erdung, da die umgekehrte schwarze Sonde zur Erdung große Zahlen erzeugt, die schwer miteinander zu vergleichen sind.Bei negativen Spannungsschienen drehen wir uns um und verwenden eine schwarze Sonde zur Erdung, da auf diesen Leitungen die herkömmliche rote Sonde zur Erde verwirrend wäre - einige Multimeter würden OL und andere 1,5 V melden, wobei beide "normale" Messwerte sind. P.>

In Anbetracht aller Komponentenspezifikationen , die das Maximum nicht überschreiten dürfen liegen nur sehr wenige unter diesen konstanten Strompegeln des DMM-Diodentests, sodass dies im Allgemeinen sicher ist.

Die meisten Geräte verfügen bereits über einen ESD-Schutz für 5 bis 10 mA Dauerbetrieb. (aber nicht alle, z. B. Mikrowellenteile, FETs)

Billige LEDs haben oft keinen ESD-Schutz, sind jedoch für -5 V sicher und können mit Ausnahme einiger Laser normalerweise -10 verarbeiten ...

Die besten Debugger-Hardware-Tools waren einst die XY-Vektor-Tracer-Tools, bei denen ein beliebiger Pin in Bezug auf V +, 0 V ausgeschaltet war, wie ein Diodenkurven-Tracer, der bei einer ESD-Verletzung häufig zu einem kapazitiven Schleifenkreis als eine dünne Linie wird. Dies ist der Huntron-Tracker, der große Serien-Rs verwendet, um die VI-Spannung eines beliebigen Ports zum Verfolgen von Kurzschlüssen, Unterbrechungen und Diodenkurven von Halbleitern für eine vergleichende Analyse und ohne Kenntnis der Schaltung mit einer bekannten guten Probe zu verfolgen.

Dies ist die teurere, aber nützlichere Version des Diodentests.

http://www.huntron.com/products/trackers.htm