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Pilotare led con uscite digitali

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utentekiba » 14 mag 2020, 11:16

Buongiorno a tutti,

Volevo sottoporvi un problema che sto cercando di risolvere.

Ho un dispositivo che dispone di quattro uscite digitali, che chiamo a0, a1, a2, a3.
Possono assumere due valori:
- bit 1 -> VSS+5V
- bit 0 -> VSS+0V (VSS è riferimento di massa)

Le quattro uscite si accendono/spengono in funzione del segnale che io applico all'ingresso (triggero manualmente il generatore di funzioni)

Obiettivo: per ogni segnale di ingresso, voglio verificare il pattern delle uscite (a0 = 1, a1 = 0, …)

In prima battuta, pensavo di collegare le 4 uscite a quattro led: led acceso -> uscita alta, led spento -> uscita bassa...

Tuttavia queste 4 uscite digitali a0, a1, a2, a3 tirano una corrente di qualche decina di uA, sicuramente sotto il nA: non accenderei nessun diodo con una corrente così bassa temo.

Come posso aggirare l'ostacolo? Pensavo ad un buffer digitale a 4 uscite...
Idee?

Grazie mille
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[2] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utenteboiler » 14 mag 2020, 11:20

Spiega meglio che tipo di uscite sono. Di che dispositivo stiamo parlando?
Cosa vuol dire che "tirano" qualche decina di uA? (che tra l'altro sono piú di 1 nA)

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[3] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utentekiba » 14 mag 2020, 11:59

Sì, errore mio.
Ho scritto nA, volevo dire mA.

Il dispositivo in questione riceve in ingresso un fronte d'onda con una certa pendenza (dV/dt).
In funzione del valore misurato del dV/dt (3 casi: più lento di 4V/ns, circa 4-6V/ns, più veloce di 6V/ns), le uscite assumeranno valore 0 oppure 1.

Da simulazione (del progettista), quando le uscite sono "alte" viene misurata una corrente di qualche decina di uA. (uscente dal dispositivo)

A livello di applicazione, queste uscite piloteranno le gate di alcuni PMOS.
Adesso l'applicazione non c'è ancora: devo semplicemente testare questo dispositivo "standalone" e verificare che i bit vadano a 0 o a 1 correttamente in funzione dell'ingresso che è stato applicato

Faccio un esempio:
- dV/dt = 3V/ns -> a1 = 1, a2 =1, a3 = 1
- dV/dt = 5V/ns -> a1 = 1, a2 =1, a3 = 0
- dV/dt = 7V/ns -> a1 = 1, a2 =0, a3 = 0

Obiettivo: verificare che sia effettivamente così.

Ho proposto led + buffer digitale (per fornire corrente sufficiente ai led), ma non so se è una strada adeguata

Grazie
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[4] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utenteboiler » 14 mag 2020, 12:40

La soluzione piú semplice è usare un Darlington:



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[5] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utenteboiler » 14 mag 2020, 12:45

O magari un NMOS, se la limitazione della frequenza di commutazione dovuta alla capacità di gate non disturba.

Mi viene il dubbio che un'uscita che evidentemente ha un'impedenza d'uscita piuttosto alta possa venir influenzata dal leakage tra collettore e base.

Ma senza informazioni complete su questa uscita non si può dire nulla di veramente concreto.
È incredibile la quantità di gente che lavora su segreti militari e viene a chiedere aiuto su questo forum.
Da un certo punto di vista, ci lusinga.

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[6] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utentekiba » 14 mag 2020, 12:49

boiler ha scritto:O magari un NMOS, se la limitazione della frequenza di commutazione dovuta alla capacità di gate non disturba.

Mi viene il dubbio che un'uscita che evidentemente ha un'impedenza d'uscita piuttosto alta possa venir influenzata dal leakage tra collettore e base.

Ma senza informazioni complete su questa uscita non si può dire nulla di veramente concreto.
È incredibile la quantità di gente che lavora su segreti militari e viene a chiedere aiuto su questo forum.
Da un certo punto di vista, ci lusinga.

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Non essendo io il progettista, non saprei darti informazioni più precise... se non che decisamente non lavoro per l'NSA o la DARPA purtroppo :-)
In ogni caso, ti ringrazio per il consiglio sul Darlington
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[7] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 14 mag 2020, 14:15

scusami ma non capisco.
Devi testare un dispositivo che non conosci?
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Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
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[8] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utentelucaking » 14 mag 2020, 14:55

Forse è un po' come sparare ad un passero col bazooka, però in un caso simile io ho colto l' occasione per comprarmi uno di questi che poi negli anni mi è venuto comodo in diverse altre occasioni.
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[9] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto Utenteboiler » 14 mag 2020, 15:24

L'idea in sè è buona, anche perché il "bazooka" costa veramente poco.
Dalla decrizione vedo però che non ha sonde attive o comunque buffer di ingresso e il chip usato ha un leakage sugli GPIO che può arrivare a +/- 10 uA (stando al datasheet).
Per questa applicazione non è probabilmente adatto. D'altra parte questa non è un applicazione... è un pasticcio poco chiaro...

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[10] Re: Pilotare led con uscite digitali

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 15 mag 2020, 9:58

boiler ha scritto:La soluzione piú semplice è usare un Darlington:



Boiler


Meglio così



E' più semplice e ha un'impedenza di ingresso maggiore.

Oppure si possono utilizzare 4 porte CMOS di qualsiasi tipo, CD40...
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