У меня есть сенсоры и энкодеры с разными амплитудами выходных сигналов от 5 до 24 вольт. Завести напрямую на контроллер я их естественно не могу. Я думал поставить полярный или биполярный транзистор и проблема решена. Но перерыв приличное количество документации я нашел что максимальное напряжение затвора я могу подать 20 вольт а напряжение база-емитер и того меньше.
Как быть?

если настолько проблема в схемотехнике, что аж вот настолько, то надо просто скачать книжку по схемотехнике и штудировать её
потому что если посоветуют поставить делитель, то возникнет вопрос - а как посчитать сопротивления

ну на биполярный может и можно поставить делитель. на полярник его не очень то поставишь, R-C затвора на частоте обгадит всю малину.

кстати если таки возникнет вопрос - а как посчитать сопротивления - то есть замечательная програмка MiscEl.exe

Я думал поставить делитель но мне хотелось соблюсти взаимозаменяемость NPN - MOSFET так как я еще не уверен что лучше.

Если не умеете рассчитывать делитель, то точно обгадит.

я никогда не ставлю на затвор больше ста ом. вам нужно его быстро зарядить и быстро разрядить во избежании переходный состояний. или вы думаете что куча компаний разрабатывают пуш-пул драйверы для гейтов так, от скуки?

..если не критично - развяжитесь оптроном.

оптроны плохо себя показали на частотах в пару кило. хотя говорят сейчас есть фаст свичинг оптроны, но к ним питание дополнительное надо тянуть...вот я зануда, все не так.

А теперь уточните какую емкость вы собираетесь разряжать пуш-пулл драйвером?
Например у банального 2n7002 максимум 50пФ, т.е. 100*50пФ ~ 1 нс. Но у них и напряжение затвор-исток максимальное 30В.

если бы! макимальное 20В.

Это о чём?

максимальное напряжение затвора.

...ни о чём... Это дурдом какой-то...

где? Вы даташит 2N7002 открывали? Указано плюс-минус 30В, а импульсное вообще до 40В.
Можно еще транзисторов накидать у которых до 30В


По-моему большинство тем ТС дурдом, и решаются за полчаса. А ему просто лень взять и посчитать время заряда-разряда конкретной RC-цепи , или открыть сайт digi-key и там найти все транзисторы с напряжением затвора 30 и больше вольт.

вроде разобрался. спасибо.

Видимо, обычные оптроны для Ethernet 10 мегабит просто так придумали, пылятся на полках, другим мешают

а где там оптроны? там гальваническая развязка.

Это, как раз, не естественно - вставлять лишние транзисторы в схему, там где они не требуются.
Естественно - это завести эти сигналы через делители напрямую на входы МК.

если нужен скоростной ответ от датчика, ставьте транзистор, если нет, можно обойтись и делителем, только ставлю еще на вход мк стабилитрон для защиты от статики когда это необходимо, например, при измерении напряжения батареи питания

Скоростной - это какой?
Если в делителе килоомы, даже десятки или сотни килоом, а в ноге МК - порядка 100пФ, то характерные времена будут единицы-десятки мкс.
Чаще, наоборот, дополнительные фильтры требуются, чтобы всякие "иголки" убрать...

10 мкс задержки иногда неприемлемо

Спорное утверждение. Сильно зависит от конструкции изделия, условий эксплуатации, требований по надежности ...
Но дешевле.

Да, конечно. Но 10 мкс - это оценка с большим запасом. Реально все обычно укладывается во времена много меньше 1мкс.
В общем, чтобы "городить" что-то на входе сложнее делителя (возможно, с фильтром) - нужно иметь серьезные основания.


Это просто "типовое" решение, пригодное в большинстве случаев. Экзотика - отдельно.

это как? максимальная амплитуда 24 вольта. чтоб поделить до 3.3 вольта нужно поставить делитель 1 к 8. но на таком делителе 5-ти вольтовый сигнал будет меньше порога логического нуля.

Я не пойму, Вы хотите получить универсальный вход МК, который бы работал и от 24, и от 5 вольт?

Вы в состоянии ясно сформулировать свою задачу? Что с чем конкретно собираетесь сопрягать? Что - на входе, что - на выходе?

Напрямую, естественно, нет. Потому что предельный ток открытого, в данном случае, входного защитного диода МК не бесконечен, а вполне конкретно указан в его официальной бумаге — в разделе предельных режимов, естественно.

Таким образом, после прочтения данного раздела и отступа от его пределов на порядок, задача решается никакими не аж оптронами, не "полярными транзисторами" и не очередной многостраничной темой, а всего-навсего одним резистором.

Существенный минус такого решения - паразитная запитка МК от входа через резистор и защитный диод.
У решения с делителем этот эффект тоже присутствует, но только при выключенном питании МК. Здесь же он присутствует постоянно, пока есть входной сигнал высокого уровня... Если об этом не забывать при разработке, и принять необходимые меры по предотвращению некоторых (не очевидных) проблем, то - да, это решение проще.

Да. Именно это моя цель. Есть входной сигнал который варьируется от 5 до 24 вольт. Мне надо принять его на ножке микроконтролера.


да. было дело. на АВРках я вешал сеть на ножку контроллера через мегаомные резисторы. с тех пор я вырос, стал серьезней да и проекты повзрослели.

Когда ж Вы начнете ясно выражать свои мысли?
То есть нужен вход, к которому можно подключать различные датчики с фиксированными выходными уровнями от 0В (лог."0") - 5В (лог."1"),
до 0B (лог."0") - 24В (лог."1"). Я вас правильно понял?
А что с питанием МК - оно постоянно или может варьироваться в процессе работы?

питание МК 3.3 вольта. от датчика может прийти, как вы правильно заметили, 0-5 в или 0-24 в.

Вариант с одним резистором, предложенный Plain, Вам подойдет лучше всего. Если бы не паразитная запитка МК от входа...
Скажите, может ли быть ситуация, когда сигнал от датчика (высокий уровень) есть, а штатного питания на МК нет (выключен)?
Иными словами, у МК и датчиков общий первичный источник питания или нет?

вообще конечно такая ситуация может быть. датчики не синхронизированы с МК. Защиты от сигналов датчиков при выключенном МК нет.
Но мне как то очень не хочется испытывать на прочность входы МК одним резистором. Как то экстремально это. Система стоит у клиента в труднодоступном месте. Требование - максимальная надежность, поставил и забыл.

Вобщем убедили меня поставить резистор, только сказали внешние диоды поставить для надежности. Еще предлагали зенер по низу поставить вместо диодов.
А как расчитать резистор и диоды? Входному пину нужен какой то минимальный втекающий ток или можно впендюрить резистор килоом так 100 и не париться?

Понятно.
Тогда, примерно так:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

P.S. Можете даже перепутать полярность подключения датчика. Ничего не должно выйти из строя.

о! спасибо. а мне посоветовали так.

а в вашей схеме когда на входе потенциал 3.3 вольта поделиться?

Нет, не поделится. При высоком входном уровне на входе МК будет 3.3В. При низком (нуле) - не более 0,3В (в самом наихудшем случае).
Ваша схема хуже - не спасает от паразитной запитки МК. Хотя это "типовое" решение, но Вам оно не подойдет.

спасибо. а может увеличить резисторы? вместо 3.3к поставить 10к. А то как то сцыкотно боязно.

Не советую. Сейчас резистор (R2) рассчитан на рабочий ток примерно 1мА при замыкании датчика на землю. (И на ток примерно 10мА при переполюсовке).
Чем меньше будет рабочий ток (с увеличением резистора), тем ниже будет помехоустойчивасть вашей схемы. Все и так будет надежно, почти как в танке.
P.S. Вы только не сказали про длину проводов от датчиков до МК. Надеюсь, она находится в "разумных" пределах?

да кстати говоря. этот момент я совсем упустил. бывают случаи когда длина проводов значительна - 10 метров. Это проблема? И кстати это не всегда ДС. Там может быть сигнал с частотой до 10 килогерц.

Это зависит от того, где эти 10 метров проходят. Если рядом с силовой аппаратурой - может быть проблема.
Используйте витую пару для подключения датчиков. Смотрите чтобы падение напряжения на проводах не было значительным...
10кГц - это не предел для этой схемы...
Вообще, конечно, когда речь идет о десятках метров лучше использовать уже совсем другие решения...

спасибо. просимулировал на LTSpice там конечно все красиво. ток как вы и сказали 0.9 ма.
а что бы вы посоветовали для длинных проводов? я знаю на том конце используют sing-to-diff проводят по витой паре диф. сигнал и на этом конце собирают с diff-to-sing но это громоздко.

и еще такой вопрос - не нужно добавить конденсатор после BAT54 от дребезга?

По-моему диод у Вас не тот в симуляторе, должен быть Шоттки.
Для длинных проводов и/или плохой помеховой обстановки нужны драйверы с двух сторон - RS422(RS485). Возможно, с гальванической развязкой...
Не очень дешево, но очень надежно.

Почему то мне уже жалко клиента

спасибо. с той стороны проблема поставить драйвер. ограничусь рекомендацией использовать витые пары на длинных растояниях. ну может кондеры против дребезга добавлю.

Если хотите аппаратно побороться с дребезгом, то небольшую керамическую емкость стоит поставить непосредственно между входом МК и землей. Порядка 1-10 нанофарад (очень приблизительно).

угу. В сочетании со статусом "Профессионал" это выглядит просто грустно.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вроде бы есть статус "Вопрошающий", он бы лучше смотрелся рядом с такими вопросами.

большое спасибо. буду закрывать схему как вы посоветовали. надо будет борд переразводить а то я уже там наплепил...