amplificador de señal digital, transistores y polarización de 800 kHz, optoaislador

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Básicamente, estoy intentando enviar datos en serie desde un Atmel a una cadena de ws2812 LED. Necesito proporcionar algo de aislamiento desde el pin de salida a los LED ubicados en un lugar separado. Mi plan era convertir la cadena de datos a 12 V y luego volver a bajar en los LED con la esperanza de proporcionar cierta inmunidad al ruido. Los LED WS2812 tienen su propio suministro de 5V.

POR QUÉ El entorno es muy ruidoso eléctricamente y la atmósfera está en un buen suministro de 5 V y está protegida junto con un PLD que controla las funciones lógicas. La atmósfera solo maneja la iluminación, pero está conectada a muchas de las entradas PLD para datos y una función de diagnóstico, pero también a la misma fuente de alimentación de 5V. El principal es 12V de un sistema de tipo automotriz. Se están encendiendo cargas muy grandes. Se esperan transitorios de 8V a 30V. El circuito lógico está probado y todo lo demás puede manejar las condiciones. END_WHY

Originalmente intenté usar las opciones 4n25 y 4n35, pero no cambian lo suficientemente rápido. La cadena de datos es de 800Khz, lo cual no me di cuenta al principio, y usa un pulso corto para un 0 y un largo para un 1. Luego construí un amplificador que maneja un 3904 con la salida de atmel y condujo un 3906, solo como el circuito adjunto pero con un 3904 en lugar del 2n7000. Intenté desviar las tapas y sacar los transistores de la saturación, sin suerte. El circuito adjunto funciona y he jugado con valores, pero me temo que al borde no funciona. Adjunto una captura de pantalla de la salida del alcance. Así que mis preguntas son.

  1. Estoy cometiendo un error al volver la corriente a un voltaje para los LED con las resistencias y el zener (3.9V)

  2. ¿Con qué opto del orificio puede manejar esto? Esta es la ruta preferida, ya que con un opto, todo el circuito de 5 V puede tener una conexión a tierra aislada. Al menos los transistores y el mosfet deberían reducir la velocidad de cualquier cosa desagradable, tal vez solo estropear la atmósfera.

  3. ¿Es mi error seleccionar un 3906 para esto o algo más?

PS. Fui a la escuela para la electrónica y tengo mucha experiencia práctica, pero no en esta área.

Gracias de antemano por cualquier entrada.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Cory Lytle

1 respuesta

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Los MOSFET pueden cambiar más rápido que los BJT. Pero para determinar qué tan lejos está del borde, debe averiguar dónde está el borde, es decir, aumentar la frecuencia o introducir más ruido.

De todos modos, ese circuito no tiene aislamiento, y tienes razón en que necesitarías un optoacoplador de alta velocidad para esto. El H11L1 estaría clasificado para 1 Mbit / s, pero solo para señales cuadradas, por lo que es probable que esté más allá del límite. El 6N137 con capacidad de 10 Mbit / s funcionaría bien.

El siguiente circuito es robado de la especificación MIDI e implementa un bucle de corriente activa-baja de 5 mA:

(Las resistencias R1..R3 se distribuyen de esta manera para protegerse contra cortocircuitos en los enchufes del cable; si tiene una conexión fija, podría combinarlas en una sola resistencia. El diodo protege el LED del 6N137 contra voltaje inverso; en un entorno ruidoso, es probable que todavía lo necesite.)

    
respondido por el CL.

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