¿Es necesaria la protección ESD para el circuito de detección de agua?

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Estoy usando un circuito de detección de agua similar al que se encuentra aquí

Lo puse todo junto y funcionó bastante bien para un proyecto de hobby.

El circuito gira alrededor de una señal de CA que se genera a partir de un ( CD4093B ) Aquí hay un enlace para ello, en digikey .

Sin embargo, me preguntaba si debería preocuparme por la ESD en la entrada del "sensor"

Tal vez debería considerar cambiar el CD4093B a uno con protección contra ESD como 74LCX00YMTR nuevamente aquí hay un enlace en digikey .

Lo prototipé con una placa de pruebas. Por eso, la primera parte fue un Agujero Pasante, pero estoy planeando colocar una tabla para poder cambiar a una pieza de Montaje en Superficie.

Tenía curiosidad por si es necesario cambiar esta parte o si los dos condensadores que bloquean la CC del sensor también la protegen de la ESD.

Editar - Añadidos pensamientos adicionales.

Decidí duplicar la huella de mi placa prototipo con el CD4093 (e incluir los diodos de protección ESP, se sugieren ambas respuestas) y también SN74LV132ADR (IC QUAD NAND GATE 14-SOIC) de Digikey .

De esa manera puedo comparar los dos y ver si hay otros cambios que deba abordar.

Leí aunque las consideraciones de diseño de HCMOS proporcionadas por dfowler7437 que me llevaron a la Guía de selección de lógica de TI Después de hojear los primeros diagramas, me decidí por la familia LVC. Ordené algo de SN74LV132ADR y espero que con los siguientes cambios se establezcan.

Incluiré un regulador de 100 mA barato para la entrada de alimentación del SN74LV132ADR. Ahora, ya que es una parte diferente del diseño de referencia (y un voltaje diferente de 3.3V en lugar de 12V), ¿tendré que cambiar el R1 y el C1 a un valor diferente para mantener la misma frecuencia? (Supongo que la frecuencia está sintonizada para que el sensor trabaje alrededor del valor capacitivo del agua)

También, ya que estoy cambiando la compuerta NAND a un voltaje diferente, creo que necesito cambiar de un canal P a un canal N (y luego invertir la salida de N2 en N3 o N4) para obtener la Canal N para trabajar con una tensión de compuerta diferente. ¿Esto tiene sentido?

    
pregunta user16105

2 respuestas

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El CD4093 tiene tiene protección ESD. Hay diodos de las entradas a la potencia y tierra y una pequeña serie de resistencia. El CD4093 también tiene características que son importantes para su aplicación, pero faltan en el 74LCX00: funcionará a 12 V y tiene entradas de activación Schmitt.

Si le preocupa la ESD, puede agregar sus propios diodos de los terminales del sensor a tierra y a la fuente de alimentación de 12V. Los diodos deben estar orientados de modo que si el voltaje en uno de los terminales del sensor supera el voltaje de la fuente de alimentación, entonces se conducirá un diodo (este diodo tiene su ánodo en el sensor y su cátodo conectado a la fuente de alimentación), y otro diodo conduzca si un terminal del sensor baja a tierra (este diodo tiene un ánodo conectado a tierra y su cátodo conectado al terminal del sensor).

    
respondido por el Joe Hass
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Agregue un diodo de las entradas N2 al riel de 12 V para capturar picos de voltaje positivos. D1 ya proporciona protección negativa contra picos. El diodo adicional sujetará los picos a aproximadamente 12 V, lo que brindará cierta protección. Podría usar un diodo Schottky para D1 y el diodo de protección.

Las piezas CMOS de la serie CD no tienen mucha protección contra ESD, las partes HC posteriores sí las tienen. Las partes de HC incluyen diodos de pinza que pueden manejar aproximadamente 20 mA y están diseñadas para manejar la punta que un humano podría entregar.

Puede leer más sobre la protección ESD de HCMOS en el documento de TI que se encuentra aquí: Consideraciones de diseño de HCMOS

Básicamente, las entradas están fijadas por diodo a 0.5 V de los rieles de alimentación. Un diodo típico se fijará a aproximadamente 0,7, pero puede usar Schottky, que se ajusta a aproximadamente 0,5 si desea esa protección adicional.

Lea más sobre las piezas de la serie CD40 y la sensibilidad ESD en este enlace: Wipeda

    
respondido por el dfowler7437

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