Tengo el siguiente problema.
Quiero leer una señal de -5V con mi microcontrolador.
Tengo la siguiente configuración de circuito, pero no funciona.
Mi problema es que la señal es alta mientras que la señal no está allí (0V).
¡Gracias por cada sugerencia! :)
Puede usar este circuito para cambiar el nivel de su señal de -5V a algo que pueda leer el microcontrolador.
Este circuito proporcionará una salida lógica alta (+ 5V) cuando la entrada no esté conectada o una pequeña tensión negativa.
Si la entrada es de -3 V o más, la salida tendrá una lógica baja.
kevin
Supongo que esta es una señal binaria de {0V, -5V}, ya que muestra que va directamente a su MCU.
En ese caso, debe verificar la fuente de su señal para ver si hay algo que proporcione una señal de control ENABLE. Ponga un inversor o palanca de cambios de nivel, según su sistema, en serie con su fuente y la MCU, con el inversor o la palanca de cambios de nivel controlada por la señal ENABLE.
No funciona, porque el transistor PNP se enciende cuando hay un voltaje en la entrada que está más de 0.7V por debajo de los + 5V. Bueno, eso es muy simple, pero eso es lo que sucede aquí, porque el μC no requiere mucha corriente en su entrada.
Necesita algo que se encienda cuando la señal está por debajo de 0 V, no por debajo de 4,3 V (que es la suya).
Lo más fácil de explicar sin ningún op-amp o comparador como chips sería una solución discreta de 3 transistores:
Cuando la entrada es 0V, el voltaje de la Base del Emisor de Q1 es 0V y Q1 está apagado. Esto significa que R4 saca el Q2 a apagado, lo que significa que R6 puede llevar a Q3 al estado apagado.
Luego, la entrada está por debajo de -1V, el Q1 comenzará a encenderse, luego se encenderá Q2 (ya que GND es mayor que -5V), cuando Q2 está activado, Q3 también se activará y + 5V se mostrará en el salida. Cuando todos los transistores están apagados, R7 llevará la salida a 0V.
Otra opción, utilizando un único comparador analógico LM311 , sería simplemente:
Puede conectar el -5V a VEE, el + 5V a VCC y el 0V a GND. El chip tirará de la salida a 0V / GND cuando la entrada - sea más alta que la entrada +. No hará retroceder activamente la salida a VCC, por lo que debe agregar una resistencia externa para hacerlo. Aún necesita conectar VEE a -5V, porque de lo contrario los voltajes de entrada no pueden ser negativos.
R1 y R2 hacen que la entrada + esté un poco por debajo de 0V, utilizando el riel -5V. Luego, si la entrada está a 0 V, la salida irá a 0 V, porque el + es más bajo, si la entrada va a -5 V estará por debajo de la entrada +, por lo que la salida irá a + 5 V.
Hay trucos de transistores que puedes usar para lograr tu propósito con menos componentes y sin comparador, pero no creo que este sea el punto para comenzar a hablar de cosas más complejas. Haz que esto funcione primero.
Habiendo usado un simulador adecuado en lugar del CircuitLab, parece que me equivoqué (el CircuitLab dio los resultados en la respuesta original, ¡que son completamente incorrectos!). El circuito a continuación en realidad se asignaría a \ $ V_ {IL} = 1.8 \ mathrm {V}, V_ {IH} = 3.4 \ mathrm {V} \ $.
Desafortunadamente, eso significa que está fuera de lo que se consideraría una lógica 1 y una lógica 0. Puede ajustar los valores de la resistencia, pero lo más cerca que puede estar es establecer la resistencia más baja en \ $ 33 \ mathrm {kOhm} \ $ pero eso te dejaría con \ $ V_ {IL} = 1 \ mathrm {V}, V_ {IH} = 3 \ mathrm {V} \ $ que está bien para una lógica 0, pero está presionando lo que sería una lógica 1.
Ahora, lo que podría hacer es ajustar más las resistencias para obtener \ $ V_ {IL} \ $ a 0 y luego alimentar esa señal a un transistor para que actúe como un inversor. He trazado el circuito revisado a continuación. Tenga en cuenta que el transistor debe ser un MOSFET de nivel lógico que se activará lo suficiente para reducir la salida cuando \ $ V_ {gs} \ $ esté por encima de \ $ 1.5 \ mathrm {V} \ $.
Estoy dejando la respuesta anterior aquí como referencia, pero cuidado, ¡en realidad no hará lo que se esperaba!
Por supuesto, dependiendo de cuál sea la señal, hay una forma realmente sencilla de hacerlo.
El siguiente circuito asume que usted tiene una señal de entrada que es de 0V a -5V digital y está alimentando una entrada digital utilizando niveles lógicos estándar de + 5V CMOS. Este circuito asignará su señal (\ $ V_ {OL} = -5 \ mathrm {V}, V_ {OH} = 0 \ mathrm {V} \ $), a una señal digital compatible de \ $ V_ {IL} = 1 \ mathrm {V}, V_ {IH} = 4 \ mathrm {V} \ $.
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