Circuito de traducción de nivel de voltaje + temporizador

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Estoy buscando un circuito digital cuyo comportamiento describiré en un momento. Tiene una entrada digital (5V lógica) y dos salidas digitales (12V lógica). Por este medio me referiré a estos niveles como 0 y 1, pero teniendo en cuenta la diferencia de voltaje entre entrada y salida. Este circuito debe ser lo más barato posible, siendo la simplicidad la segunda prioridad.

Tras un flanco ascendente en la entrada, la primera salida debe ir inmediatamente a 0, mientras que el valor de la segunda salida es irrelevante (no importa).

Tras un flanco descendente en la entrada, ambas salidas deben ir inmediatamente a 1. Después de un intervalo de tiempo (alrededor de 200 ms, hasta el 50% de tolerancia en el tiempo sigue siendo aceptable), la segunda salida debe ir a 0.

Construí un circuito para esto que funcionaría si la entrada fuera de 12 V, pero otras consideraciones forzaron el nivel de voltaje en la entrada a 5 V. Ya sentí que mi solución se estaba complicando para una entrada de 12 V, y simplemente apilando en un cambio de nivel de 5 a 12 V complicaría aún más este circuito, por lo que estoy tratando de empezar desde cero y pensar en una solución más simple.

Creo que publicar mi circuito aquí sería contraproducente, ya que la reacción natural sería tratar de refinarlo, y creo que una buena solución exige pensar fuera de la caja, pero editaré la publicación para incluir el circuito Si así lo solicita cualquiera.

Editar : por solicitud, aquí está el circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Las compuertas NO son disparadores Schmitt (HCF40106 en mi circuito), razón por la cual el circuito no funciona correctamente con una entrada de 5V: 5V no se reconoce como una señal de alto nivel cuando los disparadores Schmitt se suministran con 12 V. / p>

Para solucionar el problema de 5V, pensé en pasar la entrada a través del siguiente circuito, pero como se indicó anteriormente, creo que esto se está complicando más de lo necesario:

simular este circuito

    
pregunta swineone

4 respuestas

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He mostrado un LT1017 por conveniencia, pero un LM393 barato funcionaría igual de bien que un opamp barato, en cuyo caso podrías eliminar los pullups de 10k.

Además, ambas salidas oscilan entre 12 voltios y tierra, pero he manipulado la trama para mayor claridad.

A continuación, la lista de circuitos de LTspice, en caso de que quieras jugar con el circuito. 

Version 4
SHEET 1 880 680
WIRE 112 -16 -336 -16
WIRE 224 -16 112 -16
WIRE 352 -16 224 -16
WIRE 112 0 112 -16
WIRE 352 16 352 -16
WIRE 224 96 224 -16
WIRE -192 112 -224 112
WIRE 192 112 -192 112
WIRE 352 128 352 96
WIRE 352 128 256 128
WIRE 400 128 352 128
WIRE 112 144 112 80
WIRE 192 144 112 144
WIRE 224 192 224 160
WIRE 112 208 112 144
WIRE 144 208 112 208
WIRE 224 272 192 272
WIRE 352 272 224 272
WIRE 352 304 352 272
WIRE 224 384 224 272
WIRE 112 400 112 208
WIRE 192 400 112 400
WIRE 352 416 352 384
WIRE 352 416 256 416
WIRE 400 416 352 416
WIRE -224 432 -224 112
WIRE -176 432 -224 432
WIRE -64 432 -112 432
WIRE 32 432 -64 432
WIRE 192 432 32 432
WIRE -336 464 -336 -16
WIRE -304 464 -336 464
WIRE -64 480 -64 432
WIRE 112 480 112 400
WIRE -336 496 -336 464
WIRE -224 496 -224 432
WIRE 32 496 32 432
WIRE -336 608 -336 576
WIRE -224 608 -224 576
WIRE -224 608 -336 608
WIRE -64 608 -64 560
WIRE -64 608 -224 608
WIRE 32 608 32 560
WIRE 32 608 -64 608
WIRE 112 608 112 560
WIRE 112 608 32 608
WIRE 224 608 224 448
WIRE 224 608 112 608
WIRE -336 656 -336 608
FLAG 400 128 OUTA
FLAG 400 416 OUTB
FLAG 224 192 0
FLAG 144 208 2.0V
FLAG -336 656 0
FLAG 192 272 +12
FLAG -304 464 +12
FLAG -192 112 VIN
SYMBOL Comparators\LT1017 224 128 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL Comparators\LT1017 224 416 R0
SYMATTR InstName U2
SYMBOL res 336 0 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 10k
SYMBOL res 336 288 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 10k
SYMBOL res 96 -16 R0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 10k
SYMBOL res 96 464 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 2k
SYMBOL diode -176 416 M90
WINDOW 0 0 32 VBottom 2
WINDOW 3 32 32 VTop 2
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL res -80 464 R0
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 1meg
SYMBOL cap 16 496 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 240n
SYMBOL voltage -224 480 R0
WINDOW 3 24 96 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value PULSE(0 5 0 1u 1u 1 2)
SYMBOL voltage -336 480 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 12
TEXT -328 632 Left 2 !.tran 10 uic
    
respondido por el EM Fields
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¿El siguiente circuito, usando comparadores, funcionaría?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Aquí hay algunos gráficos de simulación (entrada en el primero, salidas en el segundo):

El único problema es que cuando la entrada se pulsa dos veces en poco tiempo (menos de 1 segundo o menos), el capacitor se interceptará a mitad de la carga o descarga, lo que afectará la temporización del pulso. Como no necesita una precisión absoluta, esto puede ser aceptable.

    
respondido por el Gabriel Rezende Germanovix
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el chip temporizador 555 común puede modificar los niveles de voltaje de entrada mediante el pin de voltaje de control, por lo tanto, coloque 3V o más en el pin de voltaje de control para que sea compatible con las señales CMOS de 5V y el cable uno 555 como inversor y el otro como un monoestable.

    
respondido por el Jasen
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Tu lógica está pidiendo a gritos un microcontrolador. Afortunadamente, los micros con 2 entradas y 2 salidas que pueden realizar la lógica que describe son baratos y pequeños. Incluso el pequeño PIC 10F200 puede hacer esto. No se requieren componentes electrónicos análogos voluminosos y voluminosos, solo el PIC y su tapa de derivación. Tiene un oscilador interno bueno hasta un poco por ciento, que está bien dentro de su especificación de precisión, y es mejor que las resistencias y tapas externas en un temporizador 666 555 y similares que le daría.

Necesitará algo para convertir la salida de 5 V de la micro a la de 12 V que necesita. Esto podría ser tan simple como un solo FET de "nivel lógico" para cada señal, como el IRLML2502. Eso conduciría activamente bajo y requeriría un pullup pasivo. Lo dejaré así, ya que no ha especificado cuáles deben ser las capacidades de fuente / sumidero y la velocidad de las salidas.

    
respondido por el Olin Lathrop

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