реклама на сайте
подробности

 
 
> Компаратор 5В -> Микроконтроллер 3.3В, Нужна критика решения
PhX
сообщение Oct 9 2010, 17:55
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 473
Регистрация: 10-09-06
Из: Тольятти. Самарская обл.
Пользователь №: 20 249



Мне на ум пришло такое вот решение. Все ли здесь нормально? Частота сигнала 10кГц макс.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Если все, то не я...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Student Pupkin
сообщение Oct 9 2010, 22:20
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 328
Регистрация: 23-05-08
Пользователь №: 37 760



Цитата(Dog Pawlowa @ Oct 10 2010, 01:50) *
Не понял, что у Вас используется - компаратор или ОУ.

Если это не компаратор с выходм ОК, а ОУ - зачем тогда на выходе резистор подтяжки?

Цитата(Mike18 @ Oct 10 2010, 02:10) *
От 5-ти Вольтового сигнала на выходе компаратора, эта схема вход "нетолерантного"
3-х Вольтового микрокроконтроллера не защищает, на эмиттере транзистора будет
уровень его базы, за вычетом падения на БЭ.

Коллекторный переход откроется, так что уровень бызы выше 3.3V + Ubc (~ 0,7V) не будет. А разница Ube и Ubc врядли будет больше 0,1-0,2 В... Хотя лучше уж на pnp-транзисторе обычный ключ (ОЭ). Обратное напряжение в пару вольт на эмиттерном переходе - не смертельно, думаю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
PhX
сообщение Oct 10 2010, 07:48
Сообщение #3


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 473
Регистрация: 10-09-06
Из: Тольятти. Самарская обл.
Пользователь №: 20 249



Цитата(Student Pupkin @ Oct 10 2010, 03:20) *
Если это не компаратор с выходм ОК, а ОУ - зачем тогда на выходе резистор подтяжки?

Спасибо, действительно можно убрать. От компаратора остался).
Цитата
Хотя я бы ее просто на два резистора заменил

У энкодера амплитуда ны выходе 5В, а на выходе компаратора на ОУ (1/4 LM324) около 4В. Так что простой делитель здесь не очень хорош(.
Вообщем, думаю оставить схему, а подтяжку действительно убрать.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 


--------------------
Если все, то не я...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 10 2010, 08:32
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(PhX @ Oct 10 2010, 13:48) *
У энкодера амплитуда ны выходе 5В, а на выходе компаратора на ОУ (1/4 LM324) около 4В. Так что простой делитель здесь не очень хорош(.
Ваша схема с транзистором в инверсном режиме не очень хорошо работает на выключение оного. Довольно долго носители из базы рассасываются. Я бы вот такой ограничитель поставил.
Кстати, у LM324 диапазон входного синфазного напряжения 0В...(+V - 1,5В). Так что подавать ей на вход сигнал амплитудой 5В при униполярном питании 5В несколько "противозаконно" laughing.gif
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Oct 10 2010, 20:42
Сообщение #5


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(rezident @ Oct 10 2010, 12:32) *
Я бы вот такой ограничитель поставил.

Может тогда упростить: выкинуть D1, R2,R3. ZD3 параллельно с D2 и на контроллер. Да, ZD3 тогда поставить на 3,3В.
Может и D2 выкинуть, откуда там возьмется отрицательное? smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 10 2010, 22:28
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Alexashka @ Oct 11 2010, 02:42) *
Может тогда упростить: выкинуть D1, R2,R3. ZD3 параллельно с D2 и на контроллер. Да, ZD3 тогда поставить на 3,3В.
Зуд рационализатора? Китайский опыт? biggrin.gif
R2 выкидывать нельзя в любом случае. Поскольку энкодер - внешнее устройство, то R2 это какая-никакая защита от наносекундных помех. Заменить диодную развязку одним стабилитроном можно, но только если выход достаточно сильноточный (порядка 7-10мА или более). R1 тогда нужно уменьшить до такого значения, чтобы ток через стабилитрон при минимальном уровне лог."1" был около 2-3мА. В противном случае уровень лог."1" на входе МК не гарантирован. Низковольтные стабилитроны вблизи напряжения стабилизации имеют довольно высокий ток утечки. По этой причине я и "вкрячил" туда диодную развязку. Стабилитрон после диодной развязки не влияет на сигнал, если только он (сигнал) не выходит за установленные пределы.
Цитата(Alexashka @ Oct 11 2010, 02:42) *
Может и D2 выкинуть, откуда там возьмется отрицательное? smile.gif
При подключении внешних устройств может быть все что угодно. Проще (дешевле) будет резистор и диод поменять, чем весь МК.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Oct 11 2010, 06:04
Сообщение #7


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(rezident @ Oct 11 2010, 02:28) *
Зуд рационализатора? Китайский опыт? biggrin.gif

Да нет, скорее японский, и не опыт, а взгляд на жизнь. Люблю все доводить до совершенства smile.gif

Цитата(rezident @ Oct 11 2010, 02:28) *
R2 выкидывать нельзя в любом случае. Поскольку энкодер - внешнее устройство, то R2 это какая-никакая защита от наносекундных помех. Заменить диодную развязку одним стабилитроном можно, но только если выход достаточно сильноточный (порядка 7-10мА или более). R1 тогда нужно уменьшить до такого значения, чтобы ток через стабилитрон при минимальном уровне лог."1" был около 2-3мА. В противном случае уровень лог."1" на входе МК не гарантирован. Низковольтные стабилитроны вблизи напряжения стабилизации имеют довольно высокий ток утечки. По этой причине я и "вкрячил" туда диодную развязку. Стабилитрон после диодной развязки не влияет на сигнал, если только он (сигнал) не выходит за установленные пределы.
При подключении внешних устройств может быть все что угодно. Проще (дешевле) будет резистор и диод поменять, чем весь МК.

Да, про внешнее устройство топикстартер ничего не говорил, если так, то согласен, защита нужна и от отрицательных выбросов. Так что и R2 и D2 нужно оставить.
А вот про стабилитрон пожалуй не соглашусь. Утечка тут не будет страшна, для типового разброса 2,3...2,9В (BZX84C3v3) при токе диода 1мА получим с 1кОм ограничительным резистором на входе ток как раз 1мА =(3,3В - 2,3В)/1кОм. Что для любого порта норма. А вот емкость стабилитрона может повлиять если сигнал достаточно скоростной. Тут BZX не катит, нужен другой ограничитель. Либо завести диод шотки прямо на питание 3,3В, которое просто обязано быть в схеме smile.gif. В любом случае внешние диоды имеют меньший импеданс и сработают раньше чем встроенные внутрь контроллера.
ЗЫ. Ваш вариант работает хорошо, т.е емкость диода не скажется на фронтах сигналов, но нужно смериться с тем что стабилитрон будет все время кушать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 11 2010, 16:17
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Alexashka @ Oct 11 2010, 12:04) *
А вот про стабилитрон пожалуй не соглашусь. Утечка тут не будет страшна, для типового разброса 2,3...2,9В (BZX84C3v3) при токе диода 1мА получим с 1кОм ограничительным резистором на входе ток как раз 1мА =(3,3В - 2,3В)/1кОм. Что для любого порта норма.
У низковольтных стабилитронов ток утечки нормируется при напряжении 1В. Для BZX84C3V3 нормируется 5мкА@1В при +25°C. При увеличении напряжения ток утечки возрастает примерно по экспоненте. Так что при приближении к номинальному напряжению стабилизации ток утечки (точнее ток, возникающий при туннельном эффекте в полупроводнике) уже составляет величину как раз порядка 1 мА (чуть меньше). Вдобавок еще нужно учесть влияние температуры на этот эффект. Можете сами экспериментально проверить, если мне на слово не верите. wink.gif Проходили мы уже все это. И не раз.
Цитата(Alexashka @ Oct 11 2010, 12:04) *
А вот емкость стабилитрона может повлиять если сигнал достаточно скоростной.
Про емкость стабилитрона я ранее даже упоминать не стал.
Цитата(Alexashka @ Oct 11 2010, 12:04) *
Либо завести диод шотки прямо на питание 3,3В, которое просто обязано быть в схеме smile.gif. В любом случае внешние диоды имеют меньший импеданс и сработают раньше чем встроенные внутрь контроллера.
Подавляющее большинство схем питания (и м/с-стабилизаторов) регулируют лишь втекающий в питание схемы ток. Для единичного входа утечка через защитные диоды в питание обычно не страшна, но если входов таких много и суммарные входные токи будет существенно выше потребления всей схемы, то питание ее "приподнимется". При этом вполне может выйти за допустимый диапазон рабочих напряжений. МК скорее всего "даст дуба". laughing.gif Если вы хорошо просчитали вероятности и абсолютно уверены, что в штатных и нештатных ситуациях входной сигнал в любом случае не "приподнимет" питание схемы до критической величины, то можете смело "опирать" защиту через диод на питание. smile.gif Но лично я по мере своих возможностей стараюсь делать защиту full-proof rolleyes.gif
Цитата(Alexashka @ Oct 11 2010, 12:04) *
нужно смериться с тем что стабилитрон будет все время кушать.
Да, имеется такой "недостаток". Но я не думаю, что у топикстартера прибор с батарейным питанием, коли в нем применяется энкодер laughing.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Oct 11 2010, 21:28
Сообщение #9


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Цитата(rezident @ Oct 11 2010, 20:17) *
У низковольтных стабилитронов ток утечки нормируется при напряжении 1В. Для BZX84C3V3 нормируется 5мкА@1В при +25°C. При увеличении напряжения ток утечки возрастает примерно по экспоненте. Так что при приближении к номинальному напряжению стабилизации ток утечки (точнее ток, возникающий при туннельном эффекте в полупроводнике) уже составляет величину как раз порядка 1 мА (чуть меньше). Вдобавок еще нужно учесть влияние температуры на этот эффект. Можете сами экспериментально проверить, если мне на слово не верите. wink.gif Проходили мы уже все это. И не раз.
...
Да, имеется такой "недостаток". Но я не думаю, что у топикстартера прибор с батарейным питанием, коли в нем применяется энкодер laughing.gif

Конечно верю! А то какжешь...Сам с ними (с утечками) борюся smile.gif Но Вы же сами говорите что питание у автора НЕ батарейное, так чего ему парится изза сотни-другой микроампер? Тем более, я не вижу в чем кардинальное отличие вашей схемы -диод последовательно со стабилитроном, от моей -просто стабилитрон. Разброс Vzt будет одинаковым в обоих случаях, в Вашем случае просто сдвинут на 0,6В. Или я не прав? Тем более ТКН у диода и стабилитрона отрицательный...так что, не помогают они друг другу laughing.gif
По поводу этого:
Цитата
Подавляющее большинство схем питания (и м/с-стабилизаторов) регулируют лишь втекающий в питание схемы ток. Для единичного входа утечка через защитные диоды в питание обычно не страшна, но если входов таких много и суммарные входные токи будет существенно выше потребления всей схемы, то питание ее "приподнимется". При этом вполне может выйти за допустимый диапазон рабочих напряжений.

Это вобщемто типовая схема защиты интерфейсных схем, то есть на входах диоды на змелю и питание, а между питанием и землей -TVS или стабилитрон для защиты от сильных "подскоков". Похожая схема кстати стоит во многих мелкосхемах (ОУ например). Подразумевается что защита срабатывает от коротких импульсов (статические разряды), если имеется значительное различие в интерфейсных уровнях сигналов, нужно однозначно городить чтото другое.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rezident
сообщение Oct 11 2010, 22:40
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882



Цитата(Alexashka @ Oct 12 2010, 03:28) *
Тем более, я не вижу в чем кардинальное отличие вашей схемы
Дык вы же сами описали отличия в сообщении выше cranky.gif
Цитата(Alexashka @ Oct 12 2010, 03:28) *
Это вобщемто типовая схема защиты интерфейсных схем, то есть на входах диоды на змелю и питание, а между питанием и землей -TVS или стабилитрон для защиты от сильных "подскоков". Похожая схема кстати стоит во многих мелкосхемах (ОУ например). Подразумевается что защита срабатывает от коротких импульсов (статические разряды), если имеется значительное различие в интерфейсных уровнях сигналов, нужно однозначно городить чтото другое.
Уважаемый, меня всегда учили, что помеху нужно давить в одном месте - в месте ее возникновения, а вовсе не пускать ее в схему, чтобы давить ее потом во множестее других мест. laughing.gif Но вам я этого приказать не могу и насильно приобщать к этой "религии" не смею biggrin.gif Как вы сами правильно заметили, защитные диоды на входах микросхем стоят обычно с целью защиты внутренностей этой м/с от статического электричества согласно human-body модели. Поэтому намеренно "сливать" через них помеху в питание это моветон и неправильное применение данной защиты. rolleyes.gif Диоды перед входом м/с и диоды на входе внутри м/с вовсе не равнозначны, имеют различные (в смысле различающиеся) мощностные характеристики и служат для разных типов/видов защит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- PhX   Компаратор 5В -> Микроконтроллер 3.3В   Oct 9 2010, 17:55
- - rezident   Непонятно, а что мешает +5V на левой части схемы п...   Oct 9 2010, 18:55
|- - PhX   Цитата(rezident @ Oct 9 2010, 22:55) Непо...   Oct 9 2010, 19:41
|- - rezident   Цитата(PhX @ Oct 10 2010, 01:41) операцио...   Oct 9 2010, 21:20
|- - Dog Pawlowa   Цитата(PhX @ Oct 9 2010, 22:41) Мешает то...   Oct 9 2010, 21:50
|- - MrYuran   Цитата(Dog Pawlowa @ Oct 10 2010, 01:50) ...   Oct 11 2010, 04:58
- - Mike18   Цитата(PhX @ Oct 9 2010, 21:55) Мне на ум...   Oct 9 2010, 22:10
|- - rezident   Цитата(Mike18 @ Oct 10 2010, 04:10) на эм...   Oct 9 2010, 22:24
|- - Mike18   Цитата(rezident @ Oct 10 2010, 02:24) Пра...   Oct 9 2010, 22:55
|- - PhX   Цитата(rezident @ Oct 10 2010, 13:32) Я б...   Oct 10 2010, 10:30
|- - Alexashka   Цитата(rezident @ Oct 12 2010, 02:40) Дык...   Oct 12 2010, 05:24
|- - Tanya   Господа! Можно я встряну? Изначально схема неп...   Oct 12 2010, 05:53
- - Student Pupkin   Такой вот вариант (на pnp-транзисторе):   Oct 9 2010, 22:34
|- - rezident   Цитата(Student Pupkin @ Oct 10 2010, 04:3...   Oct 9 2010, 22:54
|- - Student Pupkin   Цитата(rezident @ Oct 10 2010, 02:54) Дык...   Oct 9 2010, 23:29
- - Wise   ..Морочите голову человеку.. Всего-то и надо вых...   Oct 11 2010, 17:56
- - Mike18   И микроконтроллер неправильно выбран. Они бывают и...   Oct 12 2010, 07:08
|- - PhX   Выдалось время на макетку и осцилограф. Выводы: Мо...   Oct 13 2010, 04:14
- - Alexashka   И не забываем про sn74LVC1g14 -толерантный к 5В бу...   Oct 13 2010, 05:30
|- - Marser   Резисторный делитель - это трюк, который при высок...   Oct 15 2010, 09:31
- - Wise   ..Резисторный делитель удовлетворяет всем частотам...   Oct 15 2010, 10:55


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 23rd July 2025 - 12:56
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01515 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016