Detectando de forma segura la presencia de 12v aplicada a través de terminales expuestas para su uso con microcontrolador

5

Tengo una tarjeta que contiene un microcontrolador y un termistor NTC de 10 k (B57421V2103J62) cableado a dos terminales externos, uno de los cuales es común con el plano de tierra de la tarjeta. Los terminales están expuestos en el exterior de la caja y, cuando se acopla con un dispositivo host, el termistor se conecta a 12v a través de una resistencia de la serie 10k (en el lado del host). Aparte de que es común con VSS, el termistor no está conectado a la lógica de la placa.

Quiero usar la presencia de voltaje en el termistor para detectar cuándo se acopla la carcasa (ya que no hay otros medios confiables para hacerlo). Dentro del rango de temperatura de operación del hardware, el voltaje que normalmente vería en el contacto del termistor podría estar en el rango de aproximadamente 10v a 3v.

Lo que necesito hacer es tirar de una línea de 2.5v, ya sea alta o baja (no importa cuál) cuando se aplique el voltaje anterior y entregarlo al micro. En el proceso de hacerlo, no puedo extraer ninguna corriente significativa del circuito del termistor, ya que hacerlo alteraría su comportamiento.

Supongo que esto es bastante sencillo con un FET pero, dado que los terminales están expuestos (se pueden tocar, por ejemplo), necesito garantizar que esté debidamente protegido, y no estoy seguro de cuál es el enfoque más adecuado.

Estaba pensando en usar un e.g. BSS138 con S atado a VSS, D al riel de 2.5v a través de una resistencia de la serie 1M y una resistencia de 10k en serie con la compuerta que luego está conectada al termistor.

¿Esto suena razonable? Si es así, ¿hay algo más que pueda / debería hacer (como agregar un Zener?)

Editar: El micro es un PIC24H que funciona a 2.5v. La velocidad no es un problema.

    
pregunta chris

1 respuesta

2

Esto probablemente funcionaría, pero para estar seguro, usaría un optoacoplador, o un dispositivo de aislamiento eléctrico similar en lugar de usar un solo MOSFET. El problema es la capacitancia GD del MOSFET, que, en el caso de un aumento de la tensión de la puerta de alta frecuencia, puede provocar un aumento transitorio de la tensión en el pin del microcontrolador antes de que este capacitor parásito tenga la oportunidad de cargarse.

El uso de una resistencia en serie para la compuerta solo hará que el capacitor de la compuerta se vuelva más lento, así que lo dejaría completamente. Con un dispositivo FET, casi nunca se necesita una resistencia en serie, ya que la compuerta no está compuesta por un diodo que debe protegerse del exceso de corriente, como en un dispositivo bipolar. El tamaño de la resistencia pullup determinará qué tan rápido se cargará la capacitancia parásita, por lo que elegirla para que sea lo más pequeña posible parece una buena opción, pero aumentará considerablemente el consumo de energía estática de su circuito.

    
respondido por el deadude

Lea otras preguntas en las etiquetas