Valores máximos de resistencia para el inversor de transistor (puerta NO)

Consideremos el caso cuando la salida de la MCU es BAJA (a tierra), la base del transistor está ahora a cero voltios. Q1 está desactivado ahora podemos determinar el valor de R1.

R1 depende de la cantidad de corriente que el dispositivo conectado a la salida dibuja, ya que no ha especificado ninguna corriente. Supondré que el dispositivo toma 10 uA (en el peor de los casos).

La salida debe estar por encima de 3.5 V para que el dispositivo lo interprete como un nivel ALTO y, por supuesto, debemos dejar un margen de error y una corriente más alta, y lo mantendré al menos a 4 V.

Suponiendo que solo queda 1 V para que R1 caiga (Vcc-4 V) = 1 V. Conociendo el voltaje y la corriente a través de R1.

R1 puede calcularse R1 = 1V / 1uA = 100 kohms. este valor depende de la corriente. Puede ser mayor si la corriente es inferior a 10 uA, pero si no lo aumenta, este valor puede resultar en un nivel lógico de salida indefinido.

R2 debe ser cinco o diez veces menor que la resistencia de fuga en la entrada de alta impedancia o 100-50k para los 500k que se muestran en el esquema.

R2 depende de la fuga del controlador cuando tiene una alta impedancia, ya que el divisor creado por ellos debe superar Vbe de Q1 (alrededor de 500 mV). Cuando el modelo es alto, el controlador se vincula a 5 V, pero lo que importa en este escenario es la fuga a tierra, ya que la fuga al suministro solo ayuda en esta situación, ya que está en paralelo con R2. En términos generales, la resistencia del R2 debe ser inferior a 5 veces la resistencia a la fuga a tierra para lograr este 500mV con un suministro de 5V.

R1 depende de la fuga del objetivo, ya que crea un divisor de voltaje cuando se eleva. Por lo tanto, debe ser menos de la mitad de lo que sea la fuga objetivo a GND para lograr 3.5V desde el suministro de 5V.

Revise la hoja de datos para la estimación de fugas ya que 500k es probablemente un poco bajo. Supongo que son unos pocos megaohms al menos. A continuación se muestra un enlace a una simulación en línea en vivo donde puede ver el flujo actual y jugar con los valores fácilmente. Finalmente, considere cuánto le importan unos pocos uA adicionales y cuánto le importa que la cosa funcione el 100% del tiempo.

simulación de Falstad .

Creo que simplificar el circuito ayudará a comprender lo que "importa".
1 - La entrada se simulará mediante un interruptor a tierra de esta manera cuando se cierre, proporcione tierra y cuando se abra proporcionará una "Z alta".
2 - Se eliminan los 500K (R4 no es necesario).
3 - La carga de salida se supone 10 ua.
4 - Fuente de alimentación 5V.
5 - Ganancia del transistor = 10.

En estas condiciones, el valor para R1 es (5-3.8V) / 10ua = 120K. Con esta resistencia y el colector en gnd, Ic = 5V / 120k = 42ua. Suponiendo una ganancia de 10, hace que Ibe = 4.2ua y con Vbe = .65V, (R2 + R3) = (5 - .65V) /4.2ua = 1,036k.

Ahora puedes "jugar" con los valores de R2 y R3. Puedes hacer que R3 = 36k y R2 = 1 meg, o R3 = 100K y R2 = 936K, etc.