Saya telah merancang rangkaian berikut untuk antarmuka sinyal 12-20V ke mikrokontroler yang berjalan pada 3,3 volt. Sinyal adalah 20V atau sirkuit terbuka.
Saya ingin sirkuit sekuat mungkin. Seharusnya bisa menangani EMI dan ESD.
- R1 adalah untuk membatasi arus dan bias transistor.
- C1 adalah untuk menerapkan filter low pass.
- R2 digunakan untuk menarik basis transistor dan melepaskan kapasitor C1, input 20V adalah 20V atau rangkaian terbuka.
- D1 digunakan untuk melindungi transistor dari tegangan negatif di pangkalan.
- R3 adalah untuk menarik pin mikrokontroler.
Setiap komentar dan perbaikan pada sirkuit ini disambut baik.
Pertanyaan sampingan: Whats tegangan positif maksimum yang dapat ditoleransi oleh transistor ini. Datasheet menyatakan puncak arus basis menjadi 100mA. Jika basis dipertahankan pada 0,7 volt, maka input bisa sebanyak 1000 volt (10k ohm * 100mA). Tetapi jika input 1000 Volt, pembagi potensial membuat tegangan basis pada 500 volt. Dan Vcb maksimum menurut datasheet adalah 60 volt.
microcontroller
pic
transistors
bjt
Hassan Nadeem
sumber
sumber
Jawaban:
Terlihat bagus untukku. Diode terbalik D1 adalah ide yang bagus. Jika Anda memiliki minimum 12V tersedia Anda mungkin ingin mengurangi R2. Rangkaian ini memiliki ambang batas mungkin 2V, Anda dapat dengan mudah membagi dua R2 atau R1 ganda.
Dalam kasus kelebihan tegangan sesaat ekstrim, tegangan basis-emitor (bias maju) tidak akan naik di atas volt atau lebih, bahkan dengan 100mA. Sepertinya dioda lain paralel dengan D1. Salah satu kelebihan dari BJT dalam aplikasi ini. Keterbatasan lebih cenderung menjadi peringkat tegangan R1.
Jika Anda ingin mempertimbangkan berkelanjutan tegangan lebih, Anda mungkin harus mempertimbangkan power rating dari R1. Jika beberapa orang idiot menghubungkannya ke hantaran listrik (kita biasanya dapat berasumsi bahwa sekitar 240VAC adalah idiot tegangan paling banyak yang akan memiliki akses juga- orang idiot dengan akses ke voltase lebih tinggi adalah semacam masalah yang bisa dihilangkan sendiri) maka R1 akan menghilang hampir 6W, jadi harus menjadi bagian yang besar secara fisik. Anda bisa menyelesaikan masalah itu dengan meningkatkan nilai R1 sehingga bagian yang lebih kecil bisa digunakan.
sumber
Saya merancang sirkuit yang sangat mirip sendiri ketika saya membutuhkan beberapa input "kasar". Namun, saya menggunakan R1 = R2 = 100k (bukan 10k). Benar-benar tidak membutuhkan banyak input saat ini untuk memenuhi Q1 dengan R3 = 10K. Kurangi C1 dengan faktor yang sama jika Anda ingin menjaga frekuensi sudut yang sama.
Jika Anda ingin beberapa histeresis untuk meningkatkan karakteristik switching, Anda dapat mempertimbangkan menempatkan resistor 100Ω antara emitor dan ground Q1, dan kemudian mengikat ujung bawah R2 ke persimpangan itu.
sumber
Sirkuit terlihat OK untuk penggunaan yang tidak terlalu menuntut.
Pada ekstrem ekstrem itu bisa gagap.
Respons frekuensi terhadap sinyal input dan waktu naik dan turun yang dapat diterima tidak ditentukan dan jika perlu diketahui.
Vbe dari Q1 akan menjepit basis di ~ = 1V maks.
Ibe dapat dibatasi dengan menggunakan katakanlah dua dioda dari persimpangan R1-R2 ke ground dan resistor kecil (katakanlah 100 Ohm) dari titik ini ke basis Q1 sehingga dioda menjepit besar transien Vin hingga sekitar 1,5 - 2 V dan basis klem transistor. untuk mengatakan 0.7V.
Contoh: Jika transient drive input ke 1000V, I_R1 = 100 mA.
Jika dua dioda menjepit ujung bawah R1 atas mengatakan 2V, arus basis kemudian
(2V-Vbe) / 100R = 13 mA.
Nilai dapat disesuaikan agar sesuai.
Resistor memiliki peringkat tegangan yang tidak tergantung pada disipasi.
Pada tegangan yang sangat tinggi, nilai tegangan R1 menjadi penting.
Pembuangan dalam R1 adalah ~ = V ^ 2 / R jadi 1 Watt pada 100V dengan R1 = 10K.
Pada 1000V R1 disipasi adalah V ^ 2 / R = 1.000.000 / 10.000 = 100 Watt.
Anda tidak ingin memiliki hadiah itu lama atau harus menyediakan resistor yang dapat menangani kondisi mapan itu.
Ini TIDAK diperlukan untuk ESD. Jika Anda pernah mendapatkan situasi di mana tegangan sangat tinggi kadang-kadang hadir selama lebih dari milidetik, Anda dapat menggunakan input yang diaktifkan yang dimatikan dalam kondisi tegangan sangat tinggi.
JIKA waktu respons tidak perlu tinggi, R1 dapat dinaikkan nilainya agar sesuai dengan kondisi tegangan yang lebih tinggi.
sumber