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limitare impulso 12-40V a 5V

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[21] Re: limitare impulso 12-40V a 5V

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 11 gen 2019, 0:24

A pag.75 del datasheet viene specificato che tutti i pin di I/O sono dotati di due diodi di protezione, verso il positivo e la massa.

Quindi, se la corrente in ingresso è limitata, questi diodi proteggono l'ingresso da escursioni di tensione al di fuori del range di alimentazione, e lo zener non è necessario (anche se male non fa).

Puoi fare così:

La resistenza R1 da 100 kΩ limita la corrente in ingresso a un massimo di 0,4 mA.

La resistenza R2 da 10 kΩ agisce da pull-down quando l'ingresso è scollegato, e riduce un po' l'impedenza d'ingresso per limitare l'effetto dei disturbi. Potresti anche aggiugere un condensatore da 100 nF tra l'ingresso del micro e la massa (come già proposto) per limitarli ulteriormente, oppure inserire un filtraggio nel firmware.

La resistenza R3 va aggiunta per fornire un carico che possa assorbire almeno quegli 0,4 mA che entrano, per evitare che facciano aumentare la tensione di alimentazione.

Va da sè che, se c'è già un carico in grado di assorbire sempre almeno 0,4 mA dai 5 V di alimentazione (per esempio un LED che indica la presenza di questa tensione) puoi omettere questa resistenza.

Non devi attivare la resistenza di pull-up di quel pin, interna al micro.

Ho indicato con una linea rossa tratteggiata il percorso di questa corrente dall'ingresso fino a massa.


Un'altra soluzione ancora più semplice è utilizzare un partitore di tensione.
A pag. 313 del datasheet viene riportato, per "Input High Voltage, except XTAL1 and RESET pins", per un'alimentazione tra 2,4V e 5,5V, una tensione minima di 0,6 V.
Cioè, se si applicano almeno 0,6 V, il livello logico viene considerato 1.

Il circuito quindi potrebbe essere un partitore che divide per 11 la tensione di ingresso:

Si ottengono 0,6 V applicando almeno 6,6 V all'ingresso batteria.
Applicando 40 V, all'ingresso del micro arrivano circa 3,6 V, ancora ben al di sotto di Vcc + 0,5 V che è il limite specificato dal datasheet. Se si andasse oltre, interverrebbero comunque i diodi di protezione interni.
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