Tengo una aplicación donde necesito hacer flotar un pin de entrada de ADC (0-1V) controlado por GPIO (cualquier conexión en otros casos a su entrada, obviamente).
Estaba considerando un transistor en línea con la entrada ADC pero eso no parece factible ya que ni el colector ni el emisor tienen un voltaje definido.
¿Existe una solución aparte de un relé mecánico?
Un "Interruptor analógico" (a.k.a Interruptor bilateral) haría el trabajo. Los ejemplos incluyen el CD4016B .
Son esencialmente dos MOSFET conectados al drenaje para permitir el flujo de corriente bidireccional. Cuando están apagados, se convierten esencialmente en una resistencia muy alta a cualquier voltaje que sea la salida ADC.
Para el CD4016B anterior, la corriente de fuga fuera del estado es de aproximadamente 1μA, que a 1V por ejemplo corresponde a alrededor de 1MΩ. Si el aislamiento es suficiente o no, depende de cuánto aislamiento requiera para su aplicación. Probablemente pueda encontrar "Relés de estado sólido" con mayor aislamiento, pero probablemente también serán más caros.
También debe asegurarse de que la carga sea lo suficientemente grande como para que la señal analógica no se distorsione demasiado por el interruptor. Para el CD4016B, esto se encuentra en algún lugar de la región de ~ 10kΩ.
Ni el colector ni el emisor tienen un voltaje definido
Eso no es del todo cierto: nos dijo que la señal a monitorear está en el rango de 0-1V. Entonces, sabemos algo.
Ahora, si coloca un NPN, con el emisor hacia la fuente de la señal y su colector hacia el pin de entrada del ADC, una gran resistencia (como 100k) entre la base y el control GPIO, tiene su problema resuelto. Para que esto funcione, el voltaje de la base debe ser mayor que 1V (max signal voltage) + Vbe (0.7V) , por lo que 3.3V del GPIO de control estaría bien. Cuando la tensión de control es 0, la entrada ADC es de alta impedancia. Tenga en cuenta que el valor del resistor base debe ser mucho mayor que la impedancia de la fuente de la señal, o actuará como un divisor de voltaje y perderá precisión.
Esta es una configuración poco común de la NPN, porque la corriente puede fluir desde el colector al emisor, o en la dirección opuesta, pero funciona.
Esto también podría funcionar con MOSFET, pero el diodo del cuerpo tendrá algunos efectos secundarios, por lo que deberías poner dos seguidos.
El interruptor analógico es otra solución completamente diferente, pero ya se ha explicado.
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