আমি কীভাবে এডিসি ইনপুটটির জন্য সুরক্ষা ক্লিপার সার্কিট ডিজাইন করব?


20

আমি আমার ADC 5V এর চেয়ে বেশি ইনপুট ভোল্টেজ থেকে রক্ষা করতে সক্ষম হতে চাই। নীচে দেখানোর মতো আউটপুট তৈরি করতে আমি সবচেয়ে সহজ সুরক্ষা সার্কিটটি কী তৈরি করতে পারি?

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

উত্তর:


19

সম্ভবত সবচেয়ে সহজ একটি সাধারণ জেনার সীমাবদ্ধ:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

এটি নেতিবাচক ভোল্টেজগুলিও প্রায় -0.7 ভি পর্যন্ত সীমাবদ্ধ করবে, যদিও এই সীমাটি ভালভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হবে না।

সম্পাদনা করুন: আমি আর 1 এ 100 ওহম দেখাই। এটি কেবল একটি ডিফল্ট মান। আপনি নমুনা দিচ্ছেন এমন সিগন্যালের ব্যান্ডউইথ এবং আপনার এডিসির ইনপুট বর্তমানের প্রয়োজনীয়তাগুলি বিবেচনা করে আপনি যত বেশি উচ্চমানের মানটি ব্যবহার করতে চান তা চান। এই প্রতিরোধের উচ্চতর, তত কম জেনারকে একটি ওভার-ভোল্টেজ অবস্থায় ডুবে যাওয়ার দরকার হয়, তাই জেনার আরও কম (এবং কম-ব্যয়) হতে পারে। আপনি জেনারের সাথে সমান্তরালে একটি ক্যাপাসিটার যুক্ত করতে চাইতে পারেন যাতে এটি আর 1 এর সাথে এক হয়ে আপনার এডিসির জন্য একটি অ্যান্টি-এলিয়াসিং ফিল্টার তৈরি করতে পারে।

আপনার কাছে যদি 5 ভি ভি রেল থাকে যা পর্যাপ্ত স্রোত ডুবিয়ে দিতে পারে তবে স্বল্প খরচের বিকল্প রয়েছে এবং আপনি সীমাটির মান 5 ভি এর চেয়ে সামান্য হওয়াতে আপত্তি করবেন না:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

ঠিক এই উদ্দেশ্যে আপনি দুটি ডায়োড একটি দ্বৈত প্যাকেজে কিনতে পারেন। আপনি যদি সীমা মান 5.7 ভি এর তুলনায় 5.2 ভি এর কাছাকাছি হতে চান তবে নিয়মিত সিলিকন ডায়োডের পরিবর্তে স্কটটকির ডায়োড ব্যবহার করুন।

সম্পাদনা 2

স্টিভেন যেমন উল্লেখ করেছেন, এখানে একটি বাণিজ্য বন্ধ রয়েছে। একটি জেনার কম বর্তমান স্তরে সামান্য পরিচালনা করতে শুরু করবে এবং আপনি যে উত্সটি পরিমাপ করছেন তার যে ক্লিপিং আপনি চান তা পেতে এটি 5 ভি পর্যন্ত সমস্তভাবে চালিত করার জন্য পর্যাপ্ত প্রবাহ সরবরাহ করতে সক্ষম হওয়া প্রয়োজন। ক্লিপিং শুরুর আগে আপনার যদি একেবারে 5.0 ভি তে সক্ষম হওয়ার প্রয়োজন হয় তবে আপনাকে 5.0 ভি এর পরিবর্তে 5.3 ভি জেনার ব্যবহার করতে হবে, এবং নিশ্চিত হতে হবে যে আপনার উত্সটি কমপক্ষে 10 ইউএ সরবরাহ করতে পারে। তাহলে অবশ্যই আপনার 5.5 ভি এর নীচে ক্লিপ দেওয়ার নিশ্চয়তা নেই are

অন্যদিকে, ইতিবাচক রেলের ডায়োড সংযোগ (আমার দ্বিতীয় সমাধান, বাহ্যিক ডায়োডগুলি ব্যবহার করা হোক না কেন সম্ভবত আপনার এডিসি ইনপটাসে নির্মিত হয়েছে) কেবলমাত্র কাজ করবে যদি 5 ভি ভি রেলের উপর পর্যাপ্ত বোঝা ডুবে থাকে ওভারভোল্টেজ উত্স দ্বারা সরবরাহ করা বর্তমান। লো-পাওয়ার সার্কিটে ওভারভোল্টেজ আপনার 5 ভি সরবরাহ নিয়ন্ত্রণের বাইরে নিয়ে যেতে পারে এবং আপনার সার্কিটের অন্যান্য অংশে সমস্ত ধরণের অপ্রত্যাশিত আচরণের কারণ হতে পারে।

আপনি আর -1 মান বাড়িয়ে ওভারভোল্টেজ অবস্থায় ডুবে যাওয়ার বর্তমানটিকে সীমাবদ্ধ করতে পারেন। তবে এটি করার আপনার ক্ষমতাটি আপনার ইনপুট সিগন্যাল এবং / অথবা আপনার এডিসির প্রয়োজনীয় ইনপুট বর্তমানের মধ্যে পরিমাপ করতে সক্ষম হতে চান এমন ব্যান্ডউইথের মাধ্যমে সীমাবদ্ধ।

এটিও সত্য নয় যে জেনার ভোল্টেজ "স্রোতের সাথে বন্যভাবে পরিবর্তিত হয়"। জেনার প্রান্তিকের নীচে 10-100 ইউএ এর ক্রম অনুসারে একটি ছোট ফুটো বর্তমান হয় বলা আরও সঠিক হবে। একবার জেনার হিমসাগরণ অভিযানে প্রবেশ করার পরে , বর্তমান দশকের কয়েক দশক ধরে ভোল্টেজ খুব স্থিতিশীল হতে পারে । অন ​​সেমি জেনার পরিবারের সাধারণ চতুর্থটি এখানে:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

নোট করুন যে উচ্চ-মানযুক্ত জেনারগুলির নিম্ন-মানযুক্তের চেয়ে ভাল স্থায়িত্ব থাকে। এবং অবশ্যই আপনি খুব স্থিতিশীল ক্লিপিং ভোল্টেজ চান কিনা তা নিয়ে চিন্তিত হওয়ার জন্য তাপীয় বৈচিত্রগুলি (অন সেমি অংশের জন্য 5.1 ভি তে 1-2 মাইভি / কে টিপিকাল) রয়েছে।


ধন্যবাদ, আমি চেষ্টা করব প্রতিরোধকের মান পিছনে কোন কারণ আছে? জেনার ডায়োডটি 5V অবধি ঠিকভাবে আঁকছে? কোনও পুরানো ডায়োড দ্বিতীয় বিকল্পটির জন্য কাজ করবে? আমি 5 ভি সরবরাহের জন্য পর্যাপ্ত স্রোত ডুবতে না পারলে কী ঘটে? এছাড়াও ডায়াগ্রামগুলি তৈরি করতে আপনি কোন সফ্টওয়্যার ব্যবহার করেছেন? তারা দেখতে সুন্দর.
waspinator

প্রতিরোধকের মান আপনার অ্যাডিসির ইনপুট প্রতিবন্ধকতা (বা বর্তমান ইনপুট প্রয়োজন), স্যাম্পলিং হার এবং আপনি যে ইনপুট সিগন্যালটি পরিমাপ করছেন তার উপর নির্ভর করবে। 100 কেবলমাত্র সার্কিটল্যাব সম্পাদকের ডিফল্ট মান।
ফোটন

এছাড়াও, জেনারটি 5 ভি পর্যন্ত হুক করা হয় না It's এটি স্কিম্যাটিকের মতো দেখানো হয়েছে (সিগন্যাল লাইনের ক্যাথোড, আয়নোড অব গ্রাউন্ড) ook
ফোটন

1
এবং অবশেষে, আমি সার্কিটলেব.কম এ স্কিমেটিক্স করেছি। সাধারণ সার্কিটের জন্য ভাল তবে হতাশ যখন আপনি এমন কোনও উপাদান চান যখন তাদের লাইব্রেরিতে নেই (যেমন একটি এডিসির মতো)।
ফোটন

1
@ ওয়াসপিনেটর, আপনি আপনার সরবরাহের সরবরাহকারী হিসাবে একই সরবরাহ ব্যবহার করেন। ওভারভোল্টেজ অবস্থা থেকে বর্তমান আগত এডিসির সরবরাহ পিনগুলি এবং আপনার সার্কিটের অন্যান্য অংশের মধ্যে ডুবে থাকা দরকার।
ফোটন

15

এমন একটি সময় ছিল যখন আমি ভেবেছিলাম জেনার ডায়োডগুলি দুর্দান্ত। এখন আমি জানি যে তারা তা নয়। সত্য হিসাবে তারা দুর্গন্ধ। এই ডায়োডের 250 µA এ 4% সহনশীলতা রয়েছে, সুতরাং আপনি আপনার পড়ার শীর্ষ 200 এমভি হারাতে পারেন তবে এটি আরও খারাপ হয়ে যায়: 10 µ এ জেনার ভোল্টেজটি কেবলমাত্র 4.3 ভি, এটি একটি 14% ত্রুটি। যদি আপনার ইনপুটটি তুলনামূলকভাবে উচ্চ প্রতিবন্ধী উত্স থেকে আসে, যেমন একটি রেজিস্টার ডিভাইডারের মতো আপনি শীর্ষ 700 এমভি হারাতে পারেন।

বেশিরভাগ মাইক্রোকন্ট্রোলারদের আই / ও পিনগুলিতে ক্ল্যাম্পিং ডায়োড থাকে:

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

আপনি এটি ব্যবহার করতে পারেন। যদি আপনার সিগন্যালটি কম প্রতিবন্ধক আউটপুট থেকে আসে তবে আপনি ক্ল্যাম্পিং ডায়োডকে খুব বেশি উচ্চতর স্রোতের বিরুদ্ধে রক্ষা করতে একটি সিরিজ প্রতিরোধক যুক্ত করতে চাইবেন। 50 এমএ প্রায়শই নিখুঁত সর্বোচ্চ রেটিং হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়। আপনি যদি 15 কিলো প্রতিরোধক ব্যবহার করেন তবে আপনি 20 ভি ইনপুটটির জন্য বর্তমানটিকে 1 এমএ সীমাবদ্ধ করবেন। ফোটন যথাযথভাবে নির্দেশ করে যে বর্তমান খুব বেশি হওয়া উচিত নয়। কারণ আপনি যখন স্রোত ইনজেক্ট করছেন যেখানে ভোল্টেজটি কোনও ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক থেকে আসে এবং এটি কেবলমাত্র বর্তমান উত্স করতে পারে, এটি ডুবানো যায় না। সুতরাং কোনও বাহ্যিক উত্স যদি বর্তমানকে ইনজেকশন দেয় তবে নিয়ন্ত্রকের বোঝা এটি মাটিতে ফেলে দিতে সক্ষম হয়।

যেমনটি পেটপলসন উল্লেখ করেছেন যে এটি গ্রহণযোগ্য অনুশীলন কিনা তা নিয়ে বিতর্ক রয়েছে। উপাত্তপত্র বলতে পারে সর্বোচ্চ ইনপুট Vcc + + 0.3 ভী, কিন্তু এটা হতে পারে এছাড়াও উদাহরণস্বরূপ নিবন্ধন ডায়োড জন্য সর্বোচ্চ 20 mA বিদ্যুত বলে ( এই ছবিটি নিয়ামক । যে অর্থ হতে পারে নিবন্ধন ডায়োডের ভোল্টেজ ড্রপ উদাহরণস্বরূপ, কম 0.3 ভী যদি তারা 'স্কটকি'র।
যাইহোক, আপনি সর্বদা ভিসি-তে ক্ল্যাম্প করতে নিজের বাহ্যিক ডায়োড ব্যবহার করতে পারেন Sch এই স্কটকি ডায়োডটি কেবলমাত্র 10 এমএতে 100 এমভি ড্রপ করে, তাই এটি কোনও নিরাপদ মানকে ইনপুটটি ক্ল্যাম্প করবে for কম আউটপুট প্রতিবন্ধী উত্স।

যদি আপনার ইনপুট ভোল্টেজ নেতিবাচক না যায় তবে গ্রাউন্ড ক্ল্যাম্পের প্রয়োজন হবে না।


আপনি যখন মাইক্রোকন্ট্রোলারে ক্ল্যাম্পিং ডায়োডগুলি ব্যবহার করেন, তখন আপনি পিন ইনপুট ভোল্টেজের পরম সর্বোচ্চ রেটিং লঙ্ঘন করবেন না (বেশিরভাগ ক্ষেত্রে)? আমার রাসেলের উত্তর মনে আছে ('জেনার ক্ল্যাম্প' এবং 'সুরক্ষা ডায়োডস' বিভাগে স্ক্রোল করুন)।
পেটপলসন

@ পেটপলসন - আমার উত্তর আপডেট করেছেন।
স্টিভেন্ভ

আমি ক্লিপার ডায়োডের জন্য ভিসি কোথায় উত্স করতে পারি? একটি ইউএসবি পোর্ট বা মাইক্রোকন্ট্রোলার উত্স ঠিক আছে?
waspinator

1
@ ওয়াসপিনেটর - যে ভিসি ক্ল্যাম্পিং ডায়োডে যায় সেগুলি অবশ্যই ভিসি এর সমান হতে হবে যা আপনার এডিসি ডিভাইসকে শক্তি দেয় (আমার ধারনা মাইক্রোকন্ট্রোলার হবে)। আপনি যদি ইউএসবি এর 5 ভি থেকে মাইক্রোকন্ট্রোলারটি চালিত করছেন তবে ক্ল্যাম্পিং ডায়োডটি সেখানে যায়।
স্টিভেনভ

@ দ্য ফোটন যেমন আপনি এবং স্টিভেন ইঙ্গিত করেছেন যে অত্যধিক বর্তমান ধনাত্মক রেলের ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রকের সাথে সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে, গ্রাউন্ডিং ক্ল্যাম্পের জন্য এটি কি সত্য যা আন্ডারশুটগুলি হ্রাস করে?
সাদ
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.