El misterioso circuito FPGA siente la presión |Hackaday

2022-10-22 21:20:26 By : Ms. Lisa Yan

Tiene un circuito FPGA y desea que el usuario interactúe con su circuito presionando un botón.Claramente, necesitas un botón, ¿verdad?¡No tan rapido![Clifford Wolf] descubrió recientemente un efecto misterioso que le permite detectar cuando alguien empuja su tablero iCEstick.El video a continuación muestra el circuito misterioso (que es solo la placa iCEstick estándar), que parece reaccionar cada vez que flexiona la placa de PC.El Verilog implementa un oscilador de anillo simple (básicamente un inversor con su salida vinculada a su entrada).Aquí hay un extracto de su código Verilog:Compara la frecuencia de salida con una frecuencia conocida del oscilador de cristal incorporado y registra grandes cambios como un empujón.Al principio pensamos que podría ser una flexión mecánica en el cristal, pero si miras el video, la salida del oscilador en anillo cambia claramente con un toque.Presumiblemente (y esto es una conjetura), pequeños cambios en la capacitancia y otros parámetros del circuito tienen un efecto en la frecuencia del oscilador en anillo.[Clifford] dice que tiene muchas teorías, pero no sabe cuál (si es que hay alguna) es la correcta.No podemos decidir si dependeríamos de este efecto o no en la práctica.Pero parece repetible en el video.Tal vez [Clifford] haya inventado una nueva categoría de productos: el conmutador y matriz de compuertas programables en campo (FPGAS).Hemos mencionado el trabajo de [Clifford] antes en el proyecto iCEstorm e incluso usamos su cadena de herramientas de código abierto en nuestro tutorial de FPGA (busque otro pronto, por cierto).Gracias por el consejo [James Bowman].¿Mikeselectricstuff no mostró este mismo efecto en el oscilador RC interno de los micros PIC hace un tiempo?me ganaste, qué loco, raro, iba a escribir un comentario que comenzara con "Mike no hizo un video...", así que casi lo mismo :Dhttp://www.damninteresting.com/on-the-origin-of-circuits/ y http://hackaday.com/2012/07/09/on-not-designing-circuits-with-evolutionary-algorithms/Sería interesante ver si hubo algún estrés mecánico o especificaciones de choque para la pieza en cuestión.La mayoría de las cosas que incluyen osciladores (al menos las que se preocupan por la precisión o la estabilidad) lo hacen (o al menos deberían).volver a soldar el FPGA?¿O el problema con la capa aislante FR4?¿El problema del ruido o el Power/GND no tienen suficiente límite?Es un efecto capacitivo.No es una falla en la soldadura o el sustrato.No es necesario aplicar fuerza a la FPGA para ver el efecto.Lo primero que pienso cuando veo circuitos electrónicos reaccionando al estrés mecánico es que alguien necesita revisar las uniones de soldadura.Dicho esto, esto es genial.:)Me pregunto si podrías hacer el conjunto de micrófonos más caro del planeta usando esta técnica :)El chip está actuando como un medidor de tensión.He visto que eso sucedía en un trabajo anterior, donde un chip analógico de precisión se desviaba dependiendo de la presión aplicada al zócalo de prueba.Sí, también es un termómetro.y un sensor de voltaje.“No podemos decidir si dependeríamos de este efecto o no en la práctica”.A menos que pueda compensar el voltaje y la sensibilidad a la temperatura, no, no debe usarlo.E incluso entonces, solo es útil para un experimento único, ya que necesitaría calibrarse chip por chip.https://en.wikipedia.org/wiki/Piezoresistive_effectLos niños en África podrían haber programado ese FPGA.¡Tú, monstruo!Hmm... Ese tapete ESD en el que lo está atascando no podría estar relacionado, no.es mucho más común de lo que podría pensar ... los osciladores RC incorporados en micros cambian la frecuencia comúnmente cuando se aplica presión debido a un problema similarLos AVR también experimentan esto /realmente/ claramente: https://www.youtube.com/watch?v=vUPaznV91PUEste es probablemente el artículo con el mayor porcentaje de comentarios estúpidos aquí en HaD.Es bastante alto, pero he visto cosas peores.Pero para comentarios realmente, REALMENTE estúpidos, tienes que visitar el EEVBlog de Dave 'the semi-hysteric aussie' Jone.El ejemplo clásico es el desmontaje del cepillo de dientes Braun.Los comentarios sobre eso realmente tienen que ser vistos para ser creídos.No he visto a nadie mencionar esto en los comentarios hasta ahora: en las tecnologías de proceso que comienzan alrededor de los nodos de 65-40 nm, el silicio filtrado se usa para mejorar el rendimiento de CMOS.Esto equivale a fuerzas aplicadas por dieléctricos de compresión o tracción aplicados alrededor del canal mosfet.Esto hace que estos transistores sean especialmente sensibles a las fuerzas externas.Hice un probador de oscilador de anillo de 40 nm y apliqué pequeñas fuerzas hacia abajo con sondas y pude cambiar su frecuencia e incluso su fuga (ioff).Incluso antes de los mosfets de silicio tensionados intencionalmente, se sabía que los circuitos analógicos eran particularmente sensibles a la tensión.Conozco un caso en otra empresa en el que un circuito funcionó bien cuando se probó en la sonda de oblea (prueba de nivel de oblea), pero después de empaquetarlo en un paquete de epoxi + relleno, el estrés provocó una falta de coincidencia y provocó que el circuito fallara.Incluso podría hacer un grabado con ácido para destapar parcialmente el paquete sobre el circuito y volvería a funcionar.Sea amable y respetuoso para ayudar a que la sección de comentarios sea excelente.(Política de comentarios)Este sitio utiliza Akismet para reducir el spam.Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.Al utilizar nuestro sitio web y nuestros servicios, usted acepta expresamente la colocación de nuestras cookies de rendimiento, funcionalidad y publicidad.Aprende más