Özetlenmiş çözüm:
- Tek bir transistör ve 3 direnç 0V \ "5V veya daha fazla" sinyal alacak ve 5V / 0V çıkış üretecektir. Örnek direnç değeri ile, sinyal üzerindeki yük 5V'de yaklaşık 80 uA ve 15V'da 250 uA'dır. Bu, istenirse 8 uA / 25 uA'ya düşürülebilir ve hatta gerekirse daha düşük olabilir. (Aşağıdaki diyagramın daha büyük versiyonu).
Bir 390 ohm direnç ve 4V7 zener, 25 mA giriş akımı yükünü tolere edebilmeniz koşuluyla istediğinizi yapar.
Bir op amplifikatörün kullanılması biraz daha iyi sonuçlara izin verir, ancak bir transistör çözeltisi tamamen yeterli olmalıdır.
ASLA IC'nin sıkma / koruma diyotunun normal çalışma sırasında akım taşımasına izin vermeyin. Ürününüzün ömrü boyunca güvenilmezliği, beklenmedik ve muhtemelen geçersiz bir operasyonu davet ediyorsunuz. Bunu normal çalışma sırasında yapmak her zaman veri sayfası koşullarını ihlal eder.
- Birkaç uA, hatta birkaç 10 uA ile kurtulabilir ve 100'lü uA taşımak için bunları kullanarak kurtulmak DÜŞÜNÜYORSUNUZ . Normal çalışma sırasındaki akımın yarısından fazlasını taşımak için koruma diyotlarını kullanan HER uygulama, veri sayfası özelliklerini ihlal etmek ve Murphy'yi öğle yemeğine davet etmektir.
Sonuçlar tahmin edilemez.
Hiçbir profesyonel tasarım bunu yapmaz .
Bunu tavsiye Uygulama notları genellikle profesyonelce.
Bu cevabın sonundaki bölüme bakınız.
Tek transistör çözümü:
Giriş 5-15V olarak gösterilir, ancak yaklaşık 4V üzerindeki herhangi bir şey çalışır.
Vin = 4V Vbase = R2 / (R1 + r2) x 4V = 0.6V olduğunda.
Bu zaman zaman yeterli, ancak 5V'de yeterli sürücü var.
Gösterilen R1 ve R2 değerleri öneridir.
Uygun R3 ve yüksek beta transistörü kullanıldığında, örneğin 100k ve 560k değerleri kullanılabilir.
Çıkış girişin tersidir. Vin yüksek olduğunda Vout düşüktür.
R3 10k ya da her neyse uygun olabilir.
Q1 uygun. BC337 veya SMD eşdeğeri (BC817?)
Çok düşük giriş akımı istendiğinde R1 ve R2 biraz dikkatle artırılabilir. örneğin R1 = 1 megohm ile, giriş akımı 15V'de yaklaşık 15 uA ve 5 Volt'ta 5uA'dır. Transistör Q1, 100 (akım BC337-40 için çok güvenli) akım kazancına sahipse, Icollector = 500 uA 5V salınım R3> = 10k için 22k up tamam diyelim.
Rezistif bölücüler hakkında bilmek son derece değerli bir gerçek !!!
Biraz takdir edilen bir gerçek, standart bir direnç ölçeğinde birbirinden ayrılan iki direnç değeri arasındaki oranın yaklaşık sabit olmasıdır.
Bu, ölçek değerlerinin seçilme biçimini içerir.
E12 direnç değerleri
1
1.2
1.5
1.8
2.2
2.7
3.3
3.9
4.7
5.6
6.8
8.2
(10, 12, 15 ...)
12 değeri ve sonra seri 10 kat daha yüksek bir skalayı tekrarlar.
Yani - R2 ve R1 için gösterdiğim 56k ve 10k değerleri birbirinden 8 değerdir. yani yukarıdaki 1 değerinden başlayın ve 9 basamak sayın ve 5.6
HERHANGİ iki değer 9 ayrı olsun (oranın toleransı dahilinde) aynı orana sahiptir ve yaklaşık eşdeğer bir ayırıcı oluşturmak için kullanılabilir.
örneğin 56k / 10k, 68k / 12k, 82k / 15k 100k / 18k vb.
Giriş devresindeki yük kabul edilebilir olduğu sürece zener diyot + direnç istediğinizi yapar. Yükü azaltmak istiyorsanız, opamp tabanlı bir tasarım daha iyi olurdu.
Veri sayfasının 350. sayfasında yüksek ve düşük giriş voltaj seviyeleri verir. Hangi seviye uyumu kullandığınız giriş pinine bağlıdır ancak en güvenli değer> = 0,8 x Vdd veya Vdd = 5V, Vinhi> = 4V'dir.
Veri sayfası ayrıca Vin'in Vdd + 0.3V ABSOLUTE MAXIMUM'dan (doğru çalışmıyorsa bile) daha büyük olmaması gerektiğini ve pratikte Vdd üzerindeki herhangi bir şeyin riskli olacağını belirtmektedir.
UYARI:
Curd'un Vdd'ye bir diyot kelepçesi kullanma önerisi yaygın bir uygulamadır, ancak normal çalışma sırasında üreticinin istemediği yerlere IC'ye akım enjekte edeceğinden çok risklidir. Sonuçlar değişiklik gösterecek ve tahmin edilemez olacaktır. Bir silikon diyot yerine bir Shottky kullanmak bunu daha az riskli ama yine de tavsiye edilmez hale getirir ve mutlak maksimum üreticinin spesifikasyonlarını bile ihlal eder.
Zener kelepçesi:
Bu basit devre yeterli olabilir.
Önemli olan Vout'un spesifikasyonlarınızı her zaman karşılamasını sağlamaktır. Birçok kişi bir xx Volt zener diyot kullanır ve XX volt alacağını varsayar. Düşük akımlarda bu genellikle doğru olmaktan uzaktır. Aşağıdaki eğriler tipik zener akımıyla zener gerilimini göstermektedir. 4V7 zener'in 4V'un üzerine sürmek için yaklaşık 1 mA akım gerektirdiğini unutmayın. Minimum 2 mA için tasarlarsak, her şey iyi olmalıdır. Bu belki de beklenmedik bir sonuç doğurur.
5V inç. İ = 2 mA. Vzener bekleniyor = 4V2.
R = (5V - 4.2) /0.002 A = 0.8 / 0.002 = 400 ohm.
390 ohm = standart E12 direnç değeri deyin.
15 V'ta akımın yaklaşık 15-5) / 400 = 25 mA olmasını bekliyoruz.
25 mA izin vermek istediğinizden fazla olabilir.
Daha düşük bir Vin aralığı daha düşük bir Imin-Imax aralığına izin verir ve Vin min 5V üzerindeki birkaç volt da çok yardımcı olur.
Dirençteki güç = V x I = (15-5) x 25 mA = 250 mW = 500 mW direnç.
Zener akım gerilim eğrileri V02 x2.jpg
Örnek zener veri sayfası
KORUMA DİODLARI:
Birçok kişi "Mutlak maksimum" derecelendirmeleri ve önerilen çalışma koşulları arasındaki veri sayfası ayrımının farkında değildir veya görmezden gelir.
Mutlak maksimum derecelendirmeler, cihazın hasar görmeden hayatta kalması garanti edilenlerdir. Doğru çalışma garanti edilmez.
İlgili PIC, pinlerinde Vdd + 0.3V'ye mutlak bir maksimum derecelendirme olarak izin verir. Bu koşulda çalışması garanti edilmez.
Çoğu veri sayfası, normal çalışma sırasında giriş voltajlarının zeminden Vdd aralığını aşmaması gerektiğini açıkça belirtir. Bu veri sayfası birkaç yüz sayfasında bulabilir veya olmayabilir. Bunu yapmak hala yanlış.
Birçok insan koruma diyot akımları hakkındaki endişelerin temelsiz olduğunu düşünmektedir. Sadece bazıları böyle düşündükleri günü mahvetti ve çoğu muhtemelen rue için ya da değil :-) yaşadı.
Buradaki (kötü) Atmel uygulama notunda 1 AC (ana şebekeye bağlı!) Bir megohm direnç ve Microchip uygulama notunun kullanıldığını unutmayın - incir 10-1 10-2 en azından "... kelepçe diyotları küçük tutulmalıdır (mikro amplifikatör aralığında). Kelepçe diyotlarından geçen akım çok büyük olursa, parçanın kilitlenme riskini alırsınız. " Atmels yüzlerce uA "mikroamper aralığı" DEĞİLDİR.
AMA mandal yukarı sorunların en az. Parçayı kilitlerseniz (akımlar tarafından IC substratına tetiklenen SCR eylemi) IC genellikle bir sigara içimi harabesine dönüşür ve bir şeyin yanlış olabileceğini fark edersiniz.
Vücut diyot akımları ile ilgili sorun, derhal sigara içilmemesi. Olan şey, IC'nin giriş pimi ve alt tabaka arasındaki akımı kabul edecek şekilde tasarlanmamış olmasıdır - IC'nin yerleştirildiği katman şapkası. Vin> Vdd'yi yükselttiğinizde, akım etkin bir şekilde ICV'den, iC'nin farkında olmadığı ve tasarımcının tasarlamadığı ve genellikle tasarlayamadığı bir hayalet peri alanına akar. Bir kez orada küçük bir potansiyele sahipsiniz; normalde asla orada olmayan ve akım, bitişik devre modlarına, oldukça bitişik düğümlere veya hatta akımların ne kadar büyük olduğuna ve hangi voltajların ayarlandığına bağlı olarak uzak konumlara geri akabilir. Bunun zorlanmasının ve sabitlenmesinin zor olmasının nedeni, tamamen tasarlanmamış ve esasen tasarlanamaz olmasıdır. Bir etki, resmi çıkış yolu olmayan kayan düğümlere akımlar sokmaktır. Bunlar, FET'ler için - devre veya semirandom parçalarını açıp kapatan resmi veya kazara olanlar için kapılar görevi görebilir. Hangi parçalar? Ne zaman? Ne sıklıkla? Ne kadar? Ne kadar zor? Cevap - kim söyleyebilir / kimse söyleyemez - tasarlanmamış bir tasarım.
S: Bu gerçekten oluyor mu?
A: Ah evet!
S: Bunun olduğunu gördüm mü?
C: Evet.
Ben insanlar tarafından çok kötü ısırıldı sonra (farkında olsa hav ebeen olsa da) bu farkında olmak için 1 + on yıl Haçlı Seferi kanıtlanmıştır ne başladı.
Bana çekişmenin sonu olmayan nispeten basit bir asenkron seri devrem vardı. İşlemci işlemi aralıklı veya yarı rastgele idi. Kod bazen başarısız oldu, diğer zamanlarda değil. Hiçbir şey kararlı değildi. Sorun? Elbette vücut diyot iletimi. Bir ürünle birlikte verilen bir uygulama notundan basit bir devre kopyaladım ve gittik.
Bunu yeterince özen göstermeden yaparsanız, sizi ısırır.
Eğer özen ve zeka ve tasarım ile yaparsanız, sizi ısırmayabilir. Ama olabilir.
Bu, merkez hattını üstesinden gelmek için sürekli trafiğe çekmeye benzer - çok dikkatli değil ve çok sık değil ve yeterince iyi olmayan marjları bırakmak genellikle ölmeyeceksiniz. Eğer yaparsanız muhtemelen şaşıracaksınız :-). Yani vücut diyot iletimi ile. Mikroçiplerin mikroamp aralığı "iyi olabilir. Atmel'in 1 şebeke kapalı megohm'u gerçekleşmeyi bekleyen bir kazadır.
