Protegiendo pines Arduino de 0 a 5V de la entrada oscilante de +/- 10V

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Antecedentes: quiero conectar un oscilador de baja frecuencia con sintetizador Eurorack, que puede variar de -10 V a 10 V, a un pin Arduino que solo puede aceptar de 0 V a 5 V. No me importa si la parte negativa de la tensión se reduce a cero, ya que todo lo que tengo que hacer para este proyecto es medir el período del LFO.

Aquí está el circuito que tenía en mente:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

A la izquierda está el LFO que puede variar desde +/- 10V. Esto se conecta a una resistencia de la serie 10K en la parte frontal de mi circuito (de modo que está "en"). Después de eso en paralelo hay dos diodos BAT85; la superior está diseñada para pasar picos de voltaje superiores a 5 V al riel de 5 V del Arduino, la otra está diseñada para pasar voltajes negativos a tierra.

A la derecha se encuentra el pin Arduino, representado por una resistencia de 100M (el "out" para mi circuito es un pin digital enlace ).

Entonces, comencemos con una pregunta detallada: Sé que puede haber problemas con la descarga de corriente en el riel + 5V a través del diodo superior cuando esto va sesgado hacia adelante (tensión en la fuente de alimentación, etc.) pero existe un riesgo correspondiente ¿Tener un diodo conectado a tierra que permita que la corriente fluya cuando se desplaza hacia adelante para hacer frente a un pico negativo?

Mi pregunta fundamental es: ¿Funcionará esto?

(Lo ejecuté en un simulador y se veía bien, con el voltaje en el pin de 0-5V como ciclos del LFO, y solo un goteo constante de fuga inversa a través de los diodos que fluyen desde el + 5V al suelo, por lo que en el uso normal parece que los diodos no están descargando corriente en ninguno de los rieles.)

    

2 respuestas

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Las excursiones negativas no son un problema. El único problema posible es que las excursiones positivas elevan el riel de + 5V fuera del rango operativo normal. La corriente máxima es (10V - Vf- 5V) / 10K, por lo que es menor que 0.5mA.

Si su circuito siempre consume más de 500 uA (incluso en modo de suspensión), no habrá ningún problema. Si hay algo como un LED de encendido que consume más de 0,5 mA, obviamente no habrá ningún problema.

Su modelo no simula esto con precisión: usted modela la fuente de alimentación de 5 V como una fuente de tensión "rígida" que puede tanto hundir como fuente de corriente, mientras que (la mayoría) de los reguladores de tensión reales no pueden hundir la corriente. Si lo desea, puede simular el efecto poniendo un diodo ideal en serie con la fuente de + 5V.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Sugiero una red pasiva simple para bajar sus niveles a 0-5V. Aún puede tener sus diodos de protección después, pero normalmente no conducirán a menos que ocurra algo inusual como un pico.

    
respondido por el Reinderien

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