¿Qué hace este circuito LM393N?

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Estoy intentando conectarme a Loconet ( spec ) a un PIC32, y he encontrado un circuito para conectarme a un Arduino, pero no estoy seguro de lo que hace exactamente:

( página de origen )

Específicamente, no sé qué hace el comparador de voltaje LM393N en la parte superior central del esquema. Creo que lo que está sucediendo es que el LM393N está ajustando el voltaje a un cierto nivel, entre 0 y 5V o así, para que un microcontrolador lo lea como un 0 o 1. Supongo que debido a lo siguiente declaraciones en la especificación, así como el dado que VCC = 5v: 

Page 3: 
a) High = 1 = "MARK" : LOCONET+/- voltage above +4.0 Volts with respect to ground conductors. 
b) Low =0 = "SPACE" : LOCONET+/- voltage below +4.0 Volts with respect to grounds. 
c) The data should be received with 1.0 volt of HYSTERESIS centered on +4.0 volts. 
d) Maximum LOCONET+/- high voltage is +24V and nominal is +12V

He visto otro circuito que es similar, pero usa un optoaislador después del comparador de voltaje para interconectarse realmente con el microcontrolador, el cual asumo que reducirá el voltaje a los niveles de CMOS si aún no lo está .

PREGUNTA DE BONIFICACIÓN: El LM393N en el centro no parece estar conectado a nada, ¿qué pasa con eso?

    
pregunta rm5248

2 respuestas

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La entrada inversora (pin 6) al comparador es una referencia de voltaje de 3V. Esto es lo que está comparando con la entrada no inversora (pin 5). Cuando la entrada no inversora es mayor que la entrada inversora, la salida (pin 7) será alta.

Observe que hay una resistencia de realimentación desde la entrada no inversora a la salida. Esto es para histéresis. Mantendrá el voltaje en el pin no inversor ligeramente más alto cuando la salida sea alta, y mantendrá el voltaje ligeramente más bajo cuando la salida sea baja. Esto evitará que la salida cambie cuando ambas entradas se encuentren en niveles de voltaje muy similares.

Esto es básicamente lo que hace un disparador schmitt.

Te da una salida digital agradable para tu microcontrolador.

Bonus: Hay dos comparadores en el LM393N. Uno simplemente no se usa.

    
respondido por el Sergei_Grishin
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El comparador proporciona una copia de 5V de los datos en la conexión LocoNet. Aquí es cómo -

Un LM393 puede manejar hasta 36V en una de sus entradas INDEPENDIENTES del voltaje que se usa para ejecutarlo (siempre que la otra entrada permanezca por debajo del voltaje usado para ejecutarlo), en este La aplicación se ejecuta en 5V (VCC al pin 8) con una entrada mantenida a 3V, mientras que la otra entrada varía entre aproximadamente 16V y 0V. La 'salida' es una conexión al colector de un transistor NPN interno que tiene su emisor conectado internamente de 0 V a través del pin 4.

El 47K y el 150K proporcionan ~ 200K, una pequeña carga en la LocoNet (16V / 200,000 = 80 mico amperios). El 47K también protegerá al comparador de cualquier corriente de irrupción.

Los 27K y 39K proporcionan una tensión de referencia para activar el comparador (5V * 39K / 68K = 2.9V).

La resistencia de "realimentación" de 240K evita que el comparador oscile si las señales de LocoNet no tienen transiciones bruscas, lo que "limpia" la señal copiada.

El 1K en la 'salida' proporciona 5V a 5mA en la conexión 'LN_RX' que se cambia a 0V cuando el comparador se dispara.

Hay 2 comparadores en el paquete LM393, el segundo debe cerrarse atando sus entradas a 0 V si no se usa.

'LN_TX' usa un transistor para cambiar la LocoNet a 0V cuando sea necesario. Como LocoNet generalmente usa solo 12 a 15 mA, el transistor de salida en el comparador no utilizado puede usarse en su lugar, comparta el voltaje de referencia conectando el pin 2 al pin 6, conecte el 'LN_TX' al pin 3 y conecte la LocoNet directamente al pin 1.

    
respondido por el Bruce Gennette

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