Su circuito actúa como una unidad de fuente de corriente de 5 a 10 mA para el optoaislador. Algo menos a voltajes más bajos.
El "truco" aquí es que el BFR30 es un JFET (Transistor de efecto de campo de unión) y NO un MOSFET más común (hoy en día), y se comporta de manera fundamentalmente diferente a un MOSFET.
Hoja de datos de BFR30 aquí . Esencialmente, es un dispositivo de "modo de agotamiento" que está completamente encendido cuando Vgs = 0 y requiere que Vgs sea negativo para apagarlo. Tomar Vgs positivo hace que la corriente de gat fluya (a diferencia de un mOSFET) como conduce el diodo de la fuente de la puerta normalmente polarizada inversamente. (Igs absmax permitido es 5 mA - ver hoja de datos).
Cuando la compuerta está conectada a la fuente, el transistor está ENCENDIDO y actúa como una fuente de corriente con identificaciones de 5 mA min y 10 mA máx a Vds = 10V. Ver hoja de datos.
Para apagar el transistor, Vgs debe ser negativo.
Vds absmax se muestra como +/- 25V, por lo que establece el voltaje máximo permitido en su circuito.
La Fig. 3 muestra la Id de corriente esperada en Vds = 10V para varios valores de Vgs con las curvas mínimas y máximas típicas mostradas.
La Fig. 4 muestra Ids contra Vgs para varios valores de Vds de 0 a 10V. Cuando Vds alcanza los 10 V, la corriente se ha aplanado para aproximarse a una fuente de corriente, cada vez más a medida que Vgs se toma cada vez más negativo.
AÑADIDO
P1: Entonces, R18 solo actúa como un divisor de voltaje, reduciendo Vsupply - Vds @ 5mA max?
P2: ¿Sería suficiente un suministro de 5 V como entrada mínima?
En, digamos, 5 mA, la caída en R18 = I x R = 0.005 x 100 = 0.5V, por lo que afecta el voltaje disponible, pero no mucho.
Su función principal es actuar como un limitador de corriente en picos de entrada sustanciales cuando la D18 conduce, sin ella, la D18 intentará aceptar la energía que se envía instantáneamente, lo que puede ser fatal.
Para diseñar un circuito como este o para ver si funciona en determinadas condiciones, debe utilizar el valor más desfavorable. Para los componentes, "peor" puede ser el valor máximo o mínimo, dependiendo de cómo afecte al circuito.
En este caso, hay 3 partes no lineales en serie (diodo, GET, opto-diodo), por lo que un enfoque fácil es hacer un conjunto mínimo de supuestos, conectar los parámetros del peor de los casos para ese conjunto de supuestos y luego ver si trabajó bajo ese conjunto de supuestos y qué tan cerca está el límite.
No pude encontrar un optoacoplador que coincidiera con los nombres dados, así que elegí el más barato que Digikey vende para fines de ejemplo. Prces aquí - LTV817, 37c en unos, 7.6 c en 10k cantidad.
Hoja de datos del BFR30 JFET aquí:
Hoja de datos de diodo BAV100 aquí:
LTV817 pto hoja de datos aquí:
Supongamos: 5 mA actual.
Usando hojas de datos:
Opto-diodo Vf en el peor de los casos a 20 mA = 1.4V (1.2V típico).
Será un poco menor a 5 mA PERO 1.4V está bien, como se verá.
Diodo BAV103 a 5 mA = aproximadamente 0.7V.
Use 0.8V por seguridad. Espera más bajo.
R18 drop = 0.5V.
En Vin = 5V que deja el saldo para el FET = 5 - 0.5 - 0.7 - 1.4 = 2.4V.
Hoja de datos JFET La Fig. 4 muestra Ids vs Vds típicos en Vgs = 0. /
Vds ~ = 1.25V a 4 mA
Vds ~ = 1.6v a 4.5 mA
Vds = 2.25V a 5 mA
Esos son los voltajes típicos.
En Vgs = 0V y Vds = 10V, los identificadores son ~ = 4/6/10 mA.
Mezcle todo ese lote y ase hasta que estén tiernos y llego a la conclusión de que, en el peor de los casos, es posible que no obtenga 5 mA y que casi con toda seguridad obtendría 4 mA.
La versión más barata de este opto tiene un CTR del 50% a 4 mA, por lo que obtendrías 2 mA en Vout opto = 10V.
Si intentara obtener una oscilación de voltaje de riel de riel de 5V con una fuente de alimentación de 5V, una resistencia de carga de 10k le dará una oscilación de 2x a 4x tanto por entrada especificada mA como sea necesario.
Entonces, sí, funcionará a 5 V en muchas aplicaciones.
Probablemente a 4V.
Conseguir decididamente infeliz a 3V.
