分享一颗小小的电阻引发的失败设计案例

如果说芯片是电路的骨架，那么电阻就是在芯片之间起连接作用的关节。电阻的阻值、布放位置等，对设计的成功都起着至关重要的作用。

案例：产品由业务板和主控板构成。业务板上监控芯片的告警信号通过背板，输送到主控板，经主控板上逻辑芯片74LVTH16244处理后连接到主控板上CPU的中断信号。

功能测试发现，强制将业务板被监控的一路电源拉地，CPU中断信号却不被使能。

该案例部分电路图如下图所示：另外，考虑到单板的热插拔要求，信号和背板连接器之间都串有电阻。R1=1000欧，R2=100欧，R3=1000欧。

进行强度测试的时候强制将被监控的电源接地，在业务板侧，测量业务板电源监控芯片输出的告警信号，可以测得有效低电平0V，但是在主控板74LVTH16244的一侧，测得输入信号电平为1.7V，远远超出低电平的输入门限。

74LVTH16244是高阻抗输入，因此3.3V将在三个电阻上分压。当电源监控芯片输出电平0V的时候，经过分压之后，在主控板上74LVTH16244的输入端分得电平为（3.3V/2100欧）X1100欧=1.7V,超出了电平的门限。

将R1的阻值换成33欧的时候，告警的时候74LVTH16244输入电平为（3.3V/1133欧）X133欧=0.38V，仍在低电平门限之内，主控板能正确识别告警信息。

这个案例看起来简单，但是却暴露出一个多单板协同设计时很容易出现的问题。在本案例中，考虑到热插拔需要，单独看主控板和业务板的设计都不存在设计缺陷，但是在协同工作时却暴露出问题。

若一个产品由多块单板组成，设计者在进行单板与背板连接器接口电路设计时，必须充分考虑本单板与其他单板协同工作的问题。

此外，需要提及的是，有的设计者咨询，将R1的阻值改为33欧之后，74LVTH16244输入电平0.38V虽然处在输入信号的低电平门限范围内，但是裕量不是很大，能不能将R3的阻值增大，如采用4700欧等，使得告警时74LVTH16244输入电平进一步降低？答案是不能，这涉及到逻辑器件实现电平翻转时的电流要求。