¿Cómo invierto una señal sin deformarla y sin usar una puerta lógica?

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Tengo un IC que emite pulsos sobre un pin de colector abierto. Necesito estos pulsos y sus inversos en mi circuito. Quiero hacer la inversión utilizando el menor número posible de transistores y sin utilizar ningún IC.

Primero,intentésimplementeinvertirlaseñalmedianteunsoloBJTcomoseveacontinuación.Peroestonofuncionará.Porque,cuandoQinestáactivado,SIGserábajo,ycuandoQinestáapagado,nuevamenteSIGserábajoyaqueestabasedetiempodeQ1conectaráatierralaseñal.Laseñalseperderáencualquiercaso.LaconexióndeunaresistenciaalabasedeQ1puedeparecerunasolución,perodeestamanera,laseñalseráatenuadaporestaredderesistencia(seráinferiora12V).

A continuación, intenté primero generar una copia de la señal por y el circuito seguidor del emisor (por Q1 en la imagen de abajo), luego hacer la inversión por esta copia de esta señal. Pero otra vez sucedió lo mismo; ahora la señal se pierde a través de las bases de Q1 y Q2.

Enmiúltimointento,conectéR3paraevitarlapérdidadeseñal.Alhacerlo,laseñalnosepierde,peroseatenúaporlareddivisoradevoltajeconstruidaconR1yR3.AgreguéQ3parasubirloaunnivelde12Vcomoseveacontinuación.

Creo que este circuito final hará lo que yo quiera, pero esta vez, el circuito me parece demasiado complejo. ¿Hay una forma más sencilla de hacer esto con a lo sumo dos transistores externos?

(Nota: solo 12V están disponibles en el circuito. La frecuencia de la señal (pulso de reloj) es de 20 kHz. La señal y su inverso impulsarán pares de transistores de tótem separados. Omega \ $ resistencia a lo sumo cuando está alto, y debe estar directamente en cortocircuito al suelo cuando está bajo.)

EDITAR:

Reconstruí mi circuito de acuerdo con las sugerencias de Brian y Vladimir. Implementé dos métodos en un circuito. Entonces los simulé. Aquí está el esquema:

ResultadosdelcircuitodeBrian:

(Los resultados son casi similares sin la etapa del tótem).

Resultados del circuito de Viladimir:

(Losresultadossonmuchomásterriblessinlaetapadeltótem).

Estoyperdiendomisesperanzasenobtenerseñalescristalinas.Essolo20kHzyestoyteniendomuchosproblemas.TalvezdeberíarenunciaramiterquedadyutilizarunICdepuertalógica.

EDIT2:

DespuésdelcomentariodeViladimirsobrequeIRF530eraunaelecciónincorrectadeMOSFET,comencéaprobardiferentestiposdetransistores.ObtuveunmuybuenresultadocuandocambiéQ1con2N2222yM1conBSS138.Losnuevosymejorestiemposdeseñalestánenlaimagendeabajo.Yestostiempossonsinunaunidaddetótem;Loquité;ahoranohaydiferencia.

Sin embargo, esto fue solo una simulación. ¿Obtendré los mismos resultados (o al menos similares) en la vida real? Si es así, ¿cuál fue el problema con Q1 y M1? ¿Qué características del 2N2222 y BSS138 hicieron que este circuito funcionara mejor? Me alegraría que alguien hiciera un breve comentario sobre esto.

    
pregunta hkBattousai

3 respuestas

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Tu primer circuito es perfecto ... Si usas un mosfet en lugar de un bjt. Un mosfet no baja nada cuando está encendido, de hecho es una carga capacitiva, pero va a 20kHz, por lo que no debería ser un problema en absoluto. Solo tenga cuidado: su mosfet debería soportar un \ $ V_ {GS} \ $ bastante alto, es decir, 12V, eso no es algo que todos los MOS estén felices de hacer.

Tu circuito debería verse así:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Vladimir Cravero
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Lo que estás buscando es un búfer de salida diferencial de entrada única. Hay muchos ejemplos para esto en línea, por ejemplo, el último en esta página. Utiliza 2 transistores.

enlace

    
respondido por el Will
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Tu primer circuito estaba casi allí. El problema fue tu análisis.

  

Pero esto no funcionará. Porque, cuando Qin está activado, SIG será bajo, y   cuando Qin está apagado, nuevamente SIG será bajo ya que esta base de tiempo de Q1 lo hará   tierra la señal. La señal se perderá en cualquier caso. Conectando un   La resistencia a la base de Q1 puede parecer una solución, pero de esta manera,   la señal será atenuada por esta red de resistencias (será   menos de 12V).

Cuando Qin está activado, sí, SIG es bajo. Esto significa que el INV es alto. Cuando Qin está desactivado, la unión del emisor de base de Q1 se mantiene baja, pero el INV es bajo.

Lo que necesita es una resistencia entre SIG y la base de Q1. Como señala, hacer esto atenuará el valor de SIG, pero esto no es un problema. Reemplace R1 con 1 ky coloque una resistencia de 100 k desde SIG hasta la base de Q1 (y, solo para estar seguro, otros 100 k desde la base de Q1 hasta tierra. El SIG se reducirá en un 1%. Es eso ¿Realmente un problema? De lo contrario, el circuito funcionará bien.

En comparación, su último circuito impulsará el SIG de manera apropiada, excepto que el voltaje de salida no será más de aproximadamente 11 voltios. Sus corrientes son lo suficientemente bajas como para que los voltajes en la base del emisor sean en realidad inferiores a la suposición estándar de 0.7 voltios, o el resultado sería aún peor. Tal como está, asumiendo que los transistores 2N3904, la caída de voltaje en R1 es de aproximadamente 0.1 voltios, y la caída en Q1 y Q1 de aproximadamente 0.45 voltios cada uno. La salida final de SIG es de unos 11 voltios. Si una caída del 1% (.12 voltios) es inaceptable, ¿por qué es correcta una caída de 1 voltio?

    
respondido por el WhatRoughBeast

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