Voltaje máximo permitido en el pin de disparo de 555 biestable

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Quiero medir la frecuencia de un generador de cubo de bicicleta, que consiste en una salida de voltaje CA variable. Nominalmente, el voltaje RMS es de 6 V, pero sin carga, los picos de voltaje pueden ser de decenas de voltios.

Mi plan es usar un 555 en modo biestable, adjuntando su salida a una interrupción Arduino para contar su evento "ascendente". Lo que necesito saber es si lo necesito, y cómo proteger el pin TRIGGER del exceso de voltaje. Lo más probable es que el 555 se alimente desde el Arduino (Vcc = 5V).

Entonces la pregunta es:

  

¿Cuál es el voltaje máximo permitido (positivo y negativo) en el pin TRIGGER de un NE555? ¿Cómo debería proteger normalmente este pin si se espera que el circuito externo supere el límite de voltaje?

Eché un vistazo a la hoja de datos, pero me temo que mi conocimiento actual no es suficiente para interpretarlo.

    
pregunta heltonbiker

3 respuestas

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Según la hoja de datos 555, el voltaje máximo absoluto en el pin de activación es igual a VCC.

La forma más fácil de proteger el pin es usar una resistencia en serie y un diodo schottky para VCC:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

La resistencia debe tener un tamaño suficiente para limitar la corriente derivada a través del diodo; es probable que cualquier cosa en el rango de 10k a 1M esté bien en su aplicación.

En un pinch puede omitir el diodo y confiar en los diodos de protección del 555, pero generalmente se considera una mala idea hacerlo.

Como su salida también es CA, necesitará un diodo adicional para bloquear los voltajes negativos, o un divisor de resistencia para cambiar el voltaje de manera adecuada.

    
respondido por el Nick Johnson
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La primera respuesta a esta pregunta tiene la idea correcta, excepto que el diodo sugerido NO es un diodo Schottky. Esto significa que es el diodo de protección estática en la entrada del temporizador 555 el que llevará la corriente. A medida que la tensión de entrada supera Vcc, la corriente fluirá a través del diodo con la tensión directa más baja.

Casi todos los chips tienen diodos Schottky en sus pines de entrada tanto a tierra como a Vcc, no están diseñados para transportar corriente, pero son la última línea de defensa para proteger los chips de descargas estáticas.

IMPORTANTE: dado que la entrada es una señal de CA (es decir, se vuelve negativa), ¡también necesitará un diodo Schottky a tierra! El cátodo de ambos diodos está orientado hacia Vcc.

Para mayor protección, puede agregar una resistencia pequeña (por ejemplo, 100 Ohm) entre el diodo externo y el chip para alentar aún más el exceso de corriente que fluye en el (los) diodo (s) externo (s), y no el interno.

Otra opción es usar un zener de polarización inversa a tierra (lo que tiene la ventaja adicional de proteger también contra los transitorios negativos en la línea de entrada), pero el problema con los diodos zener es que la "curva" de la curva de conducción es Por lo tanto, tiene casi la garantía de forzar algo de corriente a través del diodo interno de protección de entrada. También tienden a tener un gran voltaje hacia adelante, por lo que no hacen un gran trabajo de protección contra voltajes de entrada negativos.

Algunos diseñadores valientes (¿tontos?) confiarán en el diodo de protección de entrada para limitar el voltaje de entrada y simplemente instalarán la resistencia en serie.

Pero aquí hay una pregunta: ¿por qué no enviar la señal del generador directamente al Arduino? Si tiene una entrada Schmidt (por lo que puede lidiar con señales de entrada que aumentan lentamente) y proporciona la protección de entrada adecuada, no necesita el 555.

    
respondido por el EBlake
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Usted está agregando un componente de 8 pines para realizar un condicionamiento de entrada complejo que probablemente podría realizarse en el software. Solo está comparando la frecuencia del tren de pulsos.

El segundo circuito en este respuesta es todo lo que necesitas. Solo necesita dimensionar la resistencia de entrada para proteger los diodos y evitar corrientes más altas que el consumo del circuito para que no aumente el riel de 5 V, si teme que esto suceda, entonces tiene un diodo Zenner de palanca en el riel de suministro o su pinza de entrada es una buena idea.

Puede seleccionar un pin en el Arduino que puede interrumpir o contar si es necesario.

El contador de frecuencia proyecto descrito aquí puede darle más ideas.

También tenga en cuenta que es posible que desee establecer el punto de ajuste de frecuencia, esto puede plantear dificultades o beneficios según las habilidades y los requisitos de software que tenga.

    
respondido por el KalleMP

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