Zabezpieczenie pinu IO procesora przed przepięciami: jak BC858 wpływa na pojemność linii TTL?

Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora służącego
do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL przed przepięciem
do 8V.

Załóżmy, że tranzystor BC858 (PNP) został podłączony w następujący sposób:
kolektor -> GND
baza -> Vcc=3V
emiter -> linia do komunikacji szeregowej

Jaką pojemność na tej linii komunikacyjnej wnosi tak podłączony tranzystor
dla sygnałów TTL ?

Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora służącego
do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL przed przepięciem
do 8V.


Wstaw szeregowo z linią rezystor 470 omów.

Napisz co rozumiesz pod pojęciem
poziomy TTL. Czy to są układy TTL, układy CMOS z poziomami TTL, układy CMOS
zasilane z 5 V? Czy może jeszcze cos innego? Zasadniczo poziomy procesorów
nie są poziomami TTL.

Generalnie dość dużą dlatego, że przy wysokim stanie na emiterze tranzystor
przewodzi, zaś przy niskim jest wyłączony. Musi nastąpić przełączenie
tranzystora co związane jest z przepływem prądów przez niego. Nie wiem, do
czego to ma służyć (kolejny układ z klauzulą tajności), ale baza na
potencjale 5 V spowodowałaby, że tranzystor nie przewodziłby przy stanie
wysokim na linii.

Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora służącego
do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL przed
przepięciem do 8V.


Wstaw szeregowo z linią rezystor 470 omów.

Co ma spowodować ten szeregowo wstawiony rezystor rezystor ?
Przyjmij, że uP pobiera tylko 0.5 mA

Napisz co rozumiesz pod pojęciem poziomy TTL. Czy to są układy TTL, układy
CMOS z poziomami TTL, układy CMOS zasilane z 5 V? Czy może jeszcze cos
innego? Zasadniczo poziomy procesorów nie są poziomami TTL.

Napięcia z zakresu 0-2.8V

Generalnie dość dużą dlatego, że przy wysokim stanie na emiterze
tranzystor przewodzi, zaś przy niskim jest wyłączony. Musi nastąpić
przełączenie tranzystora co związane jest z przepływem prądów przez
niego. Nie wiem, do czego to ma służyć (kolejny układ z klauzulą
tajności), ale baza na potencjale 5 V spowodowałaby, że tranzystor nie
przewodziłby przy stanie wysokim na linii.


Chodzi o zabezpieczenie uP przed pojawieniem się na jego linii IO zbyt
dużego napięcia. W układzie z tym tranzystorem PNP na emiterze w czasie
normalnej pracy będzie napięcie 0-2.8V. Czyli złącze BE będzie
spolaryzowane zaporowo. Gdy napięcie przekroczy Vcc+0.6V czyli bezpieczne
dla uP to tranzystor zacznie przewodzić. Zakładam, że dla złącza
spolaryzowanego zaporowo pojemność będzie mała ale nie nie jestem tego
pewien. Oczywiście układ należy uzupełnić o rezystor podłączony szeregowo
a w zasadzie o dwa rezystory ale na pojemność tranzystora nie ma to
wpływu.

Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora służącego
do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL przed
przepięciem do 8V.

Wstaw szeregowo z linią rezystor 470 omów.
Co ma spowodować ten szeregowo wstawiony rezystor rezystor ?
Przyjmij, że uP pobiera tylko 0.5 mA

To, że jak się na linii pojawi 8 V to prąd przez ten rezystor i diodę
zabezpieczającą wejścia procesora popłynie do zasilania. Rezystor ten
ogranicza wartość tego prądu do akceptowalnej przez diody zabezpieczające.

Ale po cholerę ten tranzystor - masz w procesorze diody do tego. No i
rozumiesz, że rezystor jest potrzebny.

Moim zdaniem ten tranzystor PNP zachowa się podobnie jak dioda zenera.

Bogdan G napisał(a):
Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora
służącego do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL
przed przepięciem do 8V.

Wstaw szeregowo z linią rezystor 470 omów.
Co ma spowodować ten szeregowo wstawiony rezystor rezystor ?
Przyjmij, że uP pobiera tylko 0.5 mA

To, że jak się na linii pojawi 8 V to prąd przez ten rezystor i diodę
zabezpieczającą wejścia procesora popłynie do zasilania. Rezystor ten
ogranicza wartość tego prądu do akceptowalnej przez diody
zabezpieczające.

Policzmy:
Uwe=8V
R=470mA
Icc=0.5mA@3V
Wstępnie można zastąpić uP rezystorem 6k (3V/0.5mA)
Czyli po podłączeniu Uwe teoretycznie napięcie Vcc wzrośnie do 7.41V. w
praktyce zapewne nieco mniej bo uP ma nieliniową charakterystykę. Jednak
i tak będzie to napięcie daleko z poza dopuszczalnego zakresu.
Tak więc sam rezystor nic nie da. uP nie jest w stanie "skonsumować"
prądu wpływającego przez tą linię komunikacyjną.

Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora służącego
do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL przed przepięciem
do 8V.

zazwyczaj daje rezystor 100Ohm (drabinka SMD), dalej Zenerka 5.1V lub 3.3V w

Paweł pisze:
Bogdan G napisał(a):
Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora
służącego do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL
przed przepięciem do 8V.

Wstaw szeregowo z linią rezystor 470 omów.
Co ma spowodować ten szeregowo wstawiony rezystor rezystor ?
Przyjmij, że uP pobiera tylko 0.5 mA

To, że jak się na linii pojawi 8 V to prąd przez ten rezystor i diodę
zabezpieczającą wejścia procesora popłynie do zasilania. Rezystor ten
ogranicza wartość tego prądu do akceptowalnej przez diody
zabezpieczające.

Policzmy:
Uwe=8V
R=470mA
Icc=0.5mA@3V
Wstępnie można zastąpić uP rezystorem 6k (3V/0.5mA)
Czyli po podłączeniu Uwe teoretycznie napięcie Vcc wzrośnie do 7.41V. w
praktyce zapewne nieco mniej bo uP ma nieliniową charakterystykę. Jednak
i tak będzie to napięcie daleko z poza dopuszczalnego zakresu.
Tak więc sam rezystor nic nie da. uP nie jest w stanie "skonsumować"
prądu wpływającego przez tą linię komunikacyjną.

Nie wiem jak do tego doszedles. Masz na pinie przed rezystorem 8V, Procek
zasilany z 5V, dopuszczalny prad diody chroniacej wejscie 0,5mA (dla
ATMega). Dajesz wiec rezystor (8-5,5V)/0,0005=5kom. I po krzyku o ile
pojemnosc wejscia procka nie ogranicza ci znaczaco czasu
narastania/opadania.

Nie wiem jak do tego doszedles. Masz na pinie przed rezystorem 8V,
Procek zasilany z 5V, dopuszczalny prad diody chroniacej wejscie 0,5mA
(dla ATMega). Dajesz wiec rezystor (8-5,5V)/0,0005=5kom. I po krzyku o
ile pojemnosc wejscia procka nie ogranicza ci znaczaco czasu
narastania/opadania.

Te diody mają dopuszczalne prądy rzędu 10-40 mA. Można zastosować
mniejszą wartość rezystora.

Nie wiem jak do tego doszedles. Masz na pinie przed rezystorem 8V,
Procek zasilany z 5V, dopuszczalny prad diody chroniacej wejscie 0,5mA
(dla ATMega). Dajesz wiec rezystor (8-5,5V)/0,0005=5kom. I po krzyku o
ile pojemnosc wejscia procka nie ogranicza ci znaczaco czasu
narastania/opadania.

Te diody mają dopuszczalne prądy rzędu 10-40 mA. Można zastosować
mniejszą wartość rezystora.

Zastanawiam się nad sposobem zabezpieczeniem pinu IO procesora służącego
do dwukierunkowej komunikacji szeregowej z poziomami TTL przed przepięciem
do 8V.

zazwyczaj daje rezystor 100Ohm (drabinka SMD), dalej Zenerka 5.1V lub 3.3V w
zaelznosnci od zasilania, rownolegle do niej kondensator kilkaset pF. Mozna
dac jeszcze ferrite bead np 0805 w szereg z R. Duzo meijsca to nei zajmuje,
a procek duzo bezpieczniej moze sie czuc:)

zazwyczaj daje rezystor 100Ohm (drabinka SMD), dalej Zenerka 5.1V lub
3.3V w
zaelznosnci od zasilania, rownolegle do niej kondensator kilkaset pF.
Mozna dac jeszcze ferrite bead np 0805 w szereg z R. Duzo meijsca to nei
zajmuje, a procek duzo bezpieczniej moze sie czuc:)

Przed ESD to zabezpiecza. Ale co się stanie gdy urządzenie będzie
wyłączone a na linii wejściowej pojawi się kilka voltów stałego napięcia ?

procek zostanie zasilony z 5V przez diode zabezpieczajaca

Nie wiem jak do tego doszedles. Masz na pinie przed rezystorem 8V,
Procek zasilany z 5V, dopuszczalny prad diody chroniacej wejscie 0,5mA
(dla ATMega). Dajesz wiec rezystor (8-5,5V)/0,0005=5kom. I po krzyku o
ile pojemnosc wejscia procka nie ogranicza ci znaczaco czasu
narastania/opadania.


Szeregowy rezystor o wartości 5k a w zasadzie większej bo procesor
zasilany jest z 3V + kilka cm kabla znacznie ograniczy prędkość przesyłu
danych.


Te diody mają dopuszczalne prądy rzędu 10-40 mA. Można zastosować
mniejszą wartość rezystora.

Problemem nie jest przekroczenie dopuszczalnego prądu diody
zabezpieczającej ale wzrost napięcia Vcc. Do procesora podłączone są inne
układy dla których Vcc max=3.3V