Proteggere il transistor NPN dalla tensione negativa dell'emettitore di base?

Ho un circuito che converte i segnali di polarità RS-232 da 5 V (logico 0 = + 5 V, logico 1 = -5 V) in polarità TTL da 3,3 V (logico 1 = 3,3 V, logico 0 = 0 V) ​​utilizzando un transistor BC548.

Forma un gate NOT in modo che quando l'uscita RS-232 è alta, abbassa l'uscita in basso e viceversa.

Per riferimento, il dispositivo RS-232 (un ricevitore GPS) sta trasmettendo a 9600 bps ed è collegato all'UART di un Raspberry Pi.

Il mio circuito è simile al seguente:

Tuttavia, questa configurazione provoca il transistor che vede una tensione di -5 V attraverso la giunzione emettitore di base a causa della tensione negativa dell'ingresso RS-232. Il BC548 ha un Vbe massimo di -6V, ma vorrei proteggere il transistor minimizzando eventuali tensioni negative attraverso la giunzione emettitore di base.

Dopo alcune ricerche mi sono imbattuto in un post sui forum di Raspberry Pi che suggerisce il seguente circuito per proteggere il transistor dalla tensione negativa:

Ho costruito il circuito e sembra avere successo: la tensione Vbe più bassa è di circa -0,5 V. Il mio multimetro digitale si aggiorna solo circa 5 volte al secondo e non ho un oscilloscopio per vedere le cose più chiaramente, ma in precedenza mostrava la tensione Vbe più bassa a circa -5V.

Le mie domande sono queste:

1. Perché il diodo è posizionato dov'è? Se interpreto le cose correttamente, significa che il Vbe più basso sarebbe lo stesso della caduta in avanti del diodo e che ci sarebbe un flusso di corrente da terra attraverso il resistore R1 nel pin di tensione negativa RS-232. Non avrebbe più senso posizionare il diodo tra l'ingresso RS-232 e R1, o tra R1 e il transistor Q1, in modo da bloccare qualsiasi flusso di corrente nel pin?

2. Lo schema dice di usare un diodo ad alta velocità 1N4148, che ho usato. C'è qualche svantaggio nell'utilizzare un 1N4001 anziché un 1N4148? 9600 bps significa che ogni bit è lungo circa 100 uS e 1N4001 ha un tempo di recupero inverso tipico di 2 uS. Il 1N4148 ha un tempo di recupero inverso tipico di 4nS - chiaramente il 1N4148 è più veloce al cambio ma fa davvero la differenza in questo contesto?

Il diodo è nella posizione migliore ed è del tipo appropriato.

Conduce quando l'ingresso è negativo, lo stesso della base del transistor che conduce quando l'ingresso è positivo. La resistenza da 47K è circa 1/10 di un normale carico RS-232 . Si potrebbe anche bloccare la tensione, ma poi un picco di -100 V (dire ESD) potrebbe abbattere 1N4148 e interrompere la giunzione EB, causando danni irreversibili.

Inoltre, 1N4148 è un diodo appropriato per questa applicazione. È un "diodo di commutazione", bassa capacità e recupero inverso rapido. Un 1N4001 probabilmente funzionerebbe bene, almeno a baud rate lenti. Il valore nominale di 200 mA significa che anche se dovesse apparire una tensione molto elevata all'ingresso, il transistor è completamente protetto, almeno fino a quando il resistore non si inarca ,.