Преобразователь TTL-3.3V в +/-20 Вольт, На чем сделать можно? Опции

[soldat_shveyk]

Доброго дня!

Нужно подключить цифровой (битовый) выход устройства к древнему аппарату по стыку С1-ТГ.
Фактически, нужен преобразователь с уровня логики 3.3В на двуполярные посылки +/-20 Вольт. Сопротивление нагрузки на приемнике = 1 кОм.
Скорость 100 Бод, длительность импульса = 10 мс.
Можно пойти по пути TTL=>RS-232 и RS-232 => С1-ТГ (вроде бывают такие готовые изделия), но не охота таскать отдельную коробку 232->C1-ТГ,
для которой еще отдельное питание потребуется.
Хотелось бы слепить что-то компактное из доступных компонентов для проведения эксперимента, а ничего в голову не приходит.
Подскажите, что можно сообразить на транзисторах полевых/биполярных?
Имеется комплиментарная пара BC846B / BC856B (65V, 100мА) - может cгодится для этого дела.

PS Прошу, не отправляйте к изучению "Искуства Схемотехники" и других подобных книг

[Tanya]

Доброго дня!

Нужно подключить цифровой (битовый) выход устройства к древнему аппарату по стыку С1-ТГ.
Фактически, нужен преобразователь с уровня логики 3.3В на двуполярные посылки +/-20 Вольт.

PS Прошу, не отправляйте к изучению "Искуства Схемотехники" и других подобных книг

Да как угодно... Можно и не отправлять... Один оптрон и один транзистор. Пойдет? Или по два, чтобы меньше грелось.
Может быть и одними оптронами можно обойтись. Какой ток реально в это устройство течет, измерить сначала.
Переезжаем.

[Tarbal]

npn транзистор с общим эмиттером. Коллектор подключен к цепочке из двух резисторов. Верхний конец цепочки к +20В.
pnp транзистор эмиттером подключен к +20В, а базой кточке соединения вышеупомянутых резисторов.
Коллектор через резистор к -20В.

[domowoj]

Можно пойти по пути TTL=>RS-232 и RS-232 => С1-ТГ (вроде бывают такие готовые изделия), но не охота таскать отдельную коробку 232->C1-ТГ,

А разве "стык-СхТГ" и RS232 по уровням не одно и то же?

PS Прошу, не отправляйте к изучению "Искуства Схемотехники" и других подобных книг

А ГОСТ 22937-78 слабо почитать!

[Ydaloj]

мне одному видится задача источника питания из 3.3В сделать ±20В?

[stells]

мне одному видится задача источника питания из 3.3В сделать ±20В?

так автор вроде же написал, что нужен преобразователь напряжения

[soldat_shveyk]

1. Tanya, спасибо но оптронов по рукой нет ни одного. Ток в устройстве будет 20 мА: 20В/1000 Ом.
2. Tarbal, cпасибо, если правильно понял то выходом будет коллектор pnp а входом - база npn?
3. Ydaloj, RS-232 это стык С2 по-нашему. Я тоже думаю, что напряжения посылок RS-232 должно хватить, но есть требования к телеграфным выходам радиоприемников, там четко оговаривается минимальное напряжение посылок: 18 или 15 Вольт, точно не скажу, ТУ нет под рукой. Хочется сделать с запасом, чтобы не попасть на край. Хорошо что еще не релейный выход делать, там вообще +/-60 Вольт посылки

Пока стоял в пробке, в голову пришел один "ублюдочный" вариант без транзисторов. Ставлю микросхему ADM3202 - получаю двуполярный сигнал +/-6 Вольт, затем усиливаю до +/-20 операционником с высоким напряжением питания. Бред конечно, зато без транзисторов

[Ydaloj]

вот я вижу, что вы хотите преобразователь уровней

Фактически, нужен преобразователь с уровня логики...

но нет ни слова, откуда вы возьмёте ±20В.

[Егоров]

Гадаю, бросаю карты...
Вижу, что источники + и -20вольт у ТС, скорее всего, есть, может просто забыл куда положил.
Ему нужно логику 0-3.3 вольта перегнать в +_20. Положительную или отрицательную логику сохранить он еще не подумал. Допустимыми выходными токами логики 3.3 вольта тоже пока не интересовался.
Вообще-то простой транзисторный согласователь. Простейший. Но Горовца и Хилла ТС изучил, ключевые схемы рисовать и считать умеет уверенно, это он подчеркнул.
Тогда непонятно в чем проблема. Подсказать комплементарные транзисторы, коммутирующие 40 вольт 20мА из ближайшего ларька?
Даже как-то неловко.

[Tarbal]

2. Tarbal, cпасибо, если правильно понял то выходом будет коллектор pnp а входом - база npn?

Да, только на базу через резистор давать входной сигнал и резистор база емиттер поставить надо. По 1 килоому. Думаю это не перегрузит выхода ТТЛ.

[Егоров]

3.3 вольта ТТЛ?
Сложная штука схемотехника, отслеживать новинки не успеваю.

[stells]

усиливаю до +/-20 операционником с высоким напряжением питания

а кроме него больше ничего и не надо... его включаете двухвходовым неинвертирующим сумматором с соответствующим Ку, на один вход Ваш логический сигнал, на второй - смещение

[Егоров]

а кроме него больше ничего и не надо... его включаете двухвходовым неинвертирующим сумматором с соответствующим Ку, на один вход Ваш логический сигнал, на второй - смещение

Операционников таких (40-45В) маловато. Хотя, есть.
Может, двух транзисторов таки хватило бы? Ну не 20 вольт 18-19 на выход. Источники по-прежнему по параметрам закрыты. Какие там допуски?

[soldat_shveyk]

Питание у меня +/-20 В или +/-24 В, доступны оба варианта напряжений.
Источником сигнала 3.3 В у меня является FPGA, ток с ее выхода забирать 10 мА.
Сохранение положительной и отрицательной логики не актуально, так как в FPGA при необходимости можно поставить инверсию.

Мне бы хотелось иметь выходной каскад преобразователя не на транзисторе с общим эмиттером, а на комплиментарной паре.
Чтобы положительная и отрицательная посылка 20 Вольт на выходе "честно" получалась подключением к соответствующему источнику питания.
В этом случае будет одинаковая скорость нарастания для положительной и отрицательной посылки, и не будет так называемых "преобладаний"
в выходном сигнале. Это когда дают "точки", меандр по-нашему, а потом подстраивают пороговое устройство на приемной стороне для выравнивания
дилетельности положительной и отрицательной посылки.

Высоковольтный операционник типа OPA551 - это выход, но его под руками нет, и не факт что есть в ближайшем ларьке.
В наличии есть пара BC846B npn и BC856B pnp - 80 В 100 мА транзисторы.
Комплиментарные транзисторные схемы, работающие в ключевом режиме считать не умею, и изучать это сложное дело времени особо нет.
Поэтому и обратился за помощью.

Егоров, Ваши сарказмы мне непонятны. Татьяна любезно перенесла мою тему в раздел для начинающих, здесь не место для подобных инсинуаций.
Ведь модератор - это звучит гордо, прям как терминатор

[Tanya]

В наличии есть пара BC846B npn и BC856B pnp - 80 В 100 мА транзисторы.
Комплиментарные транзисторные схемы, работающие в ключевом режиме считать не умею, и изучать это сложное дело времени особо нет.

Тогда Ваши два транзистора соедините эмиттерами и базами. Эмиттеры - выход, базы - вход. Если очень боитесь, то между эмиттерами можно поставить парочку диодов (это для отвода увеличенных страхом глаз). Коллекторы на "+" и "-" питания. И найти какую-нибудь (817) оптопару на вход. "+" - резистор (или генератор тока) - коллектор транзистора оптопары - "-" питания. Точку соединения коллектора и резистора - на базы. Или вместо транзисторов поставить по два по схеме Дарлингтона. Оптопара надежно отвяжет Вашу ПЛИС от древней логики с ее помехами.

[Plain]

сарказмы мне непонятны

Автор, ну вот я, например, тоже прочёл название темы, как три преобразования — сперва из одного питания 3,3 В получить два по 20 В, затем из уровеней TTL-логики получить уровни 3,3-вольтовой логики, а затем из них получить выходы с размахом ±20 В.

[Herz]

Егоров, Ваши сарказмы мне непонятны. Татьяна любезно перенесла мою тему в раздел для начинающих, здесь не место для подобных инсинуаций.
Ведь модератор - это звучит гордо, прям как терминатор

А вот мне всё остальное непонятно. Здесь ведь неуместно ничего, кроме сарказма. Даже для раздела начинающих случай особый.
Ибо: читать ничего не хочу, изучать новое нет времени, считать не умею, в голову ничего не приходит, под руками ничего нет... А надо "слепить"...
Дерзайте...

[Егоров]

Егоров, Ваши сарказмы мне непонятны. Ведь модератор - это звучит гордо, прям как терминатор

А мне ТЗ непонятно! Когда посидишь годик над задачками "Ребята, помогите сделать то - не знаю что . Питается от ничего а готовых есть два транзистора зеленых и ломаное кольцо горелое", то повреднее сарказма болячки прицепятся.
Не только же я такой тупой тут . Тут непонятно долго было не одному мне :согласователь Вам нужен или источник DC-DC. Внятно и полно задачу нужно описывать.
Берите, пробуйте. Только не надо про транзисторы не те. Куча аналогов в разных корпусах, подыщите сами. Но коммутировать 50 вольт 50-вольтовыми не советую.

Если что сказал не так - извините пожалуйста. Барометр, психрометр и нескончаемый ремонт этажом выше..

[tegumay]

исправьте тему на "Согласователь уровня..." и после плиски поставьте буфферную логику обязательно.

[Tarbal]

3.3 вольта ТТЛ?
Сложная штука схемотехника, отслеживать новинки не успеваю.

Учите матчасть. Новости лет двадцать. Я ее знаю с 1993 года:
Low-voltage TTL (LVTTL) for 3.3-volt power supplies and memory interfacing.
Взято с:
http://en.wikipedia.org/wiki/Transistor%E2...ransistor_logic

В качестве домашнего задания найдите чему равно напряжение логической единицы в ТТЛ.
Сделайте умозаключение.

мне одному видится задача источника питания из 3.3В сделать ±20В?

Десять раз перечитал, но так и не понял откуда про источник питания пошел разговор.
Согласен, что обидно звучат слова про не хочу ничего изучать.

Сообщение отредактировал Tarbal - Nov 6 2013, 22:58

[Herz]

Согласен, что обидно звучат слова про не хочу ничего изучать.

Ну нет, эти слова звучат не обидно. Это личное дело автора.
Обидно после этих слов слышать о том, что "сарказмы здесь, дескать, неуместны" ...

[Егоров]

Учите матчасть. Новости лет двадцать. Я ее знаю с 1993 года:
Low-voltage TTL (LVTTL) for 3.3-volt power supplies and memory interfacing.
В качестве домашнего задания найдите чему равно напряжение логической единицы в ТТЛ.
Сделайте умозаключение.

Да я -то с Вами согласен, но и заявление ТС
"Источником сигнала 3.3 В у меня является FPGA, ток с ее выхода забирать 10 мА."
тоже игнорировать не могу. Умозаключение сделать не в силах. Это именно та логика? не КМОП?

Домашние задания не очень люблю. От посторонних не беру очень давно. Их хватает от жены.
Кажется, VTTL имеет все те же 2.4 вольта единичку. но и выходные токи миллиампера 4, а не 10?
Внесите ясность, пожалуйста.

[Tarbal]

Да я -то с Вами согласен, но и заявление ТС
"Источником сигнала 3.3 В у меня является FPGA, ток с ее выхода забирать 10 мА."
тоже игнорировать не могу. Умозаключение сделать не в силах. Это именно та логика? не КМОП?

Домашние задания не очень люблю. От посторонних не беру очень давно. Их хватает от жены.
Кажется, VTTL имеет все те же 2.4 вольта единичку. но и выходные токи миллиампера 4, а не 10?
Внесите ясность, пожалуйста.

Я полагал, что вы мне возражаете, потому и ответил. Если это не мне, то просто проигнорируйте моё сообщение.

[HFSSLer]

Кажется, VTTL имеет все те же 2.4 вольта единичку. но и выходные токи миллиампера 4, а не 10?
Внесите ясность, пожалуйста.

Так у ПЛИСинок универсальные узлы ввода/вывода, кучу стандартов поддерживают, в том числе и ток передатчика ТТЛ можно дискретно устанавливать, у некоторых до 16 мА, стандарт "размазался", зато удобно. С1-ТГ еще в 70-е появился, когда весь СССР использовал телеграфные аппараты в качестве принтеров, меньше размером ничего не было. Но мы всегда делали от одного источника питания по мостовой схеме, так дешевле.
Там, если не изменяет память, ток короткого замыкания в линии регламентируется и еще может быть обратный провод, а может быть и заземлен, поэтому оптроны всегда ставили, тем более если ПЛИС. У меня недавно на Циклон 3 вместо 3.3 В I/O на несколько секунд 5 В подалось, так работоспособность не потерялась, зато на 1 Ампер больше потреблять стала схема, жду теперь когда окончательно сломается.

[Егоров]

А почему тут все должны гадать что за плисинка (одна она на планете что ли?), что за ТТЛ, какого века серия и при каком царе Горохе появился "Стык-2"? Вместо решения четко поставленной задачи обмениваться байками у кого когда что сгорело полностью или наполовину?
Почему все это нельзя один раз в исходном вопросе изложить? Все требования, диапазоны напряжений, токи нагрузок предельно-допустимые, уровни логические?
Солдат Швейк наш какие сутки в самоволке, а мы тут копья ломаем. Я не поленился нарисовал ему какую-то схему, предварительно даже прогнал в симуляторе "во избежание гигиены". Опять-таки, насколько понял исходные данные, настолько подробно и нарисовал. Было бы ему по-настоящему интересно - отозвался бы хоть в одну строку.
Не пора эту архисложную тему о трех транзисторах и расчете резисторного делителя закрывать?

[ЭнСб]

вариант почти симметричной схемы

только на ней середину нельзя долго держать, сквозной ток через выходные транзисторы может быть до 20 мА

[soldat_shveyk]

Егоров, большое Вам спасибо за схему.
Повторил на имеющихся транзисторах.
Картинки прикрепил.

Сегодня купил комп. пару 2N5551 и 2N5401, они помощнее по току и напряжению. Поставлю их в выходной каскад.

Эта схема сдвига уровня будет подключаться к ПЛИС EP4CE74F29.

PS В самоволке не был, макет паял
Так уж я привык работать - сначала быстро что-то сделать, а потом уже можно и почитать в книге как должно быть.
Через руки доходит значительно быстрее.
Вчера, после того, как заработала схема Егорова, открыл Полупроводниковую схемотехнику том 2 раздел по комплиментарным эмиттреным повторителям,
посмеялся немного над собой, и понял, что надо добавлять ограничение выходного тока в качестве защиты от КЗ. Этим и займусь.


Если посмотреть ГОСТ 22937-78 (С1-ТГ), то там сказано, что:
1. напряжение двухполюсных посылок на выходе аппаратуры при активном сопротивлении нагрузки 1000 Ом должно быть в пределах 17-25 Вольт для несимметричного выхода.
2. Разность между абсолютными значениями напряжений посылок положительной и отрицательной полярностей не должно превышать 7% от их среднего значения.
3. Ток выхода ТГА, АПД при коротком замыкании и встречном включении не должен быть более 100 мА

Для защиты от КЗ можно попробовать поставить последовательный резистор 200 Ом на выход, тогда ток КЗ ограничится как раз на 100 мА (при посылках 20 Вольт),
но при работе на нормальную нагрузку 1 кОм напряжение выхода снизится до 16.7 Вольт, а это уже на краю требований.
Да и транзисторы выходные при токе КЗ 100 мА будут греться не слабо.
Попробую сделать ограничитель на 30..50 мА на дополнительных транзисторах в выходном каскаде, как на рис. 15.17 второго тома Полупроводниковой Схемотехники.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Егоров]

Ишь, как чудненько.
Упомянули бы сразу внятно о кз - было бы и лекарство от кз.
Транзиторы такие (150 вольт, даже 300) есть и в SOT-23 что-то вроде ММТВ42.. не вспомню, а проверить на бегу лень.
Сам применяю.

[soldat_shveyk]

А зачем сразу упоминать о всех сложностях? По мне лучше идти от простого у сложному и развиваясь в процессе.
MMBT5551 в SOT-23, pnp такой же пока не нашел.

[stells]

По мне лучше идти от простого у сложному и развиваясь в процессе.

это правильно... а потом (когда поупражняетесь в схемотехнике) можно будет все-таки заказать opa551 (еще вчера были у Вас на Восстания 8а, а сегодня уже нету, ваши конкуренты выкупили ) и сделать на нем преобразователь уровня, тем более, что вся защита уже внутри есть:

[soldat_shveyk]

ваши конкуренты выкупили

Это я их и выкупил вместе с транзисторами. Про запас. Схемотехника схемотехникой, а запасной вариант должен быть

[Егоров]

а потом (когда поупражняетесь в схемотехнике) можно будет все-таки заказать opa551

Не, ну это нечестно. На opa551 каждый дур... даже я могу.
Можно и готовый телеграфный аппарат купить при драк... разработке "без правил"

[stells]

"без правил"

ну почему же без правил? правило такое: "чем меньше компонентов в схеме, тем лучше"... или "самая надежная деталь в схеме та, которой нет"

[Dmitry999]

Здравствуйте.
У меня похожая проблема, хочу завести телеграфную линию (стык С1-ТГ) на ПЭВМ. не могли бы вы поделиться уже окончательной схемой к которой вы пришли ?

[Ruslan1]

Здравствуйте.
У меня похожая проблема, хочу завести телеграфную линию (стык С1-ТГ) на ПЭВМ. не могли бы вы поделиться уже окончательной схемой к которой вы пришли ?

Ставьте оптрон и на выходе MAX3232 c RS232 выходом в компьютер (или с FTDI, если нужно USB).

Сигнал - ограничение напряжения и защита от переполюсовки - резистор для ограничения тока - оптрон - MAX232 - компьютер.

Оптрон- любой, чтобы раскачался тем током который ваш стык отдать может ( 5 мА ?)

[_pv]

У меня похожая проблема, хочу завести телеграфную линию (стык С1-ТГ) на ПЭВМ. не могли бы вы поделиться уже окончательной схемой к которой вы пришли ?

на выход 3.3 -> +-20 : можно просто подходящий spdt ключ найти, ADG419.
на вход +-20 -> 3.3 практически любой max232 +-20В по входу легко переживёт. absolute max rating обычно +-30В.