Uscita a tre stati a tre livelli analogici?

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Esiste un circuito in grado di trasformare un'uscita tri-state (bassa, alta-Z, alta) a tre livelli di tensione?

Idealmente, il circuito utilizzerà solo passivi e diodi.

Un semplice divisore di tensione sul pin farebbe il lavoro?

             Vdd
              |
              R
              |
tri-state-----+-------out
              |
              R
              |
             Vss

analog tri-state

— fadedbee
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wow, suona abbastanza trippy. C'è qualche altra parte del sistema con cui possiamo lavorare per ottenere gli stessi risultati? Puoi espandere il resto di ciò con cui stai lavorando, magari con uno schema? Potrebbe esserci un modo più semplice.

— KyranF,

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Se stai guidando un carico, potresti voler usare un buffer op-amp dopo il segnale "out".

— KyranF,

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Un transistor non utilizza correttamente i livelli di tensione, come pensi che funzioni? Un amplificatore operazionale impostato come semplice "buffer di tensione" significa che è possibile collegare un LED all'uscita dell'amplificatore operazionale e rifletterà il livello di tensione sull'ingresso, come uscita, ma sarà anche in grado di pilotare la corrente propriamente. i divisori di tensione non possono pilotare correttamente la corrente, attraverso un LED, e mantenerne i livelli.

— KyranF,

1

Se vuoi oscurare un LED, puoi farlo senza alcun circuito di fantasia - usa PWM per farlo!

— Nick Johnson,

1

@NickJohnson: PWM senza un filtro di ricostruzione analogico non oscura un LED ... provoca una riduzione dell'emissione media di luce, che appare attenuata all'occhio umano, ma ciò è dovuto alla persistenza della visione. Altri sensori di luce in genere non hanno persistenza della vista.

— Ben Voigt,

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Sì, puoi collegare un partitore di tensione al pin di uscita, diciamo, usando resistori uguali. Questo ti darà metà della tensione di alimentazione quando l'uscita è ALTA-Z e il normale ALTO e BASSO quando l'uscita è in quegli stati. Due resistori, nessun diodo necessario.

— John Honniball
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Un semplice divisore potenziale funzionerà e viene comunemente utilizzato per questo.

Livelli Vhigh, Vlow, Vdd / 2 rispettivamente per 1,0, Z.

Ricorda che la transizione da 0/1 a Z sarà relativamente lenta perché non è guidata attivamente (solo la costante di tempo RC); o in altre parole, lo stato Z ha una capacità di unità bassa ( resistenza sorgente 5k ). $\Omega$

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

— akellyirl
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Si noti che anche la potenza di azionamento dello stato Z sarà molto più bassa, poiché ha l'equivalente della resistenza serie 5k piuttosto che la resistenza molto più bassa del gate driver.

— Nick Johnson,

L'aggiunta di un terzo resistore in serie con l'uscita a 3 stati consentirà un ulteriore controllo sul comportamento dell'uscita; l'aggiunta di un quarto resistore direttamente dall'uscita a VDD o VSS consentirà di stabilire i tre livelli di tensione desiderati.

— supercat

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Uso la stessa disposizione nel laboratorio di elettronica digitale per dimostrare ai miei studenti l'idea dell'uscita a tre stati (del buffer unidirezionale 74LS244). Per visualizzare direttamente lo stato dell'uscita, colleghiamo due LED in serie a ciascun resistore. Pertanto, quando l'uscita è OFF (HI), entrambi i LED si accendono. A bassa o alta tensione di uscita, uno di essi viene deviato dal transistor interno e si spegne. Colleghiamo anche una rete LED (due LED - rosso e verde, in parallelo) tra le uscite del chip e il divisore di tensione. Inoltre, sostituiamo il divisore di tensione con un potenziometro e ne spostiamo il cursore; nello stato HI, produce una tensione che varia tra le rotaie.

È possibile sostituire il partitore di tensione con un resistore collegato tra l'uscita e un po 'di tensione tra i binari (di solito, 1 / 2Vcc). In laboratorio, lo colleghiamo all'uscita di un generatore di impulsi (quando l'uscita è in stato HI, vediamo l'impulso; altrimenti vediamo alta o bassa tensione a seconda del segnale di ingresso).

— Fantasista di circuiti
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È possibile avere un'uscita bassa / flottante / alta qualsiasi tre tensioni tra le rotaie utilizzando il circuito dei quattro resistori mostrato di seguito (si noti che sarà necessario solo uno dei resistori R4; quale dipenderà dalla tensione di uscita desiderata quando l'uscita è galleggiante). Il circuito sottostante emetterà 1/2/3 volt quando l'uscita è bassa / float / alta.

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Supponendo che VS sia l'alta tensione di alimentazione / uscita e che le tensioni superiore / media / inferiore desiderate siano rispettivamente VT, VM e VB, assegnare valori a R1 e R2 in modo tale che R1 / R2 = VB / (VS-VT) [in questo esempio, 10k / 20k = 1V / (5V-3V)]. I resistori possono essere ridimensionati su e giù insieme come conveniente. Successivamente, assegna R3 in modo che VB / R1 + VB / R3 = (VS-VB) / R2 [in questo esempio, 1V / 10K + 1V / 10K = (5V-1V) / 20K.] Questo renderà l'output il tensioni corrette per i casi "alto" e "basso", ma non necessariamente per il caso "galleggiante".

Se le tensioni 'float' sono troppo basse, aggiungere R4a per aumentarlo; se è troppo alto, aggiungi R4b per abbassarlo. In questo esempio, è necessario aumentare la tensione. Quando l'uscita è alla tensione corretta, 0,2 mA scorrerà attraverso R1 e 0,15 mA attraverso R2. Ciò significa che 0,05 mA deve fluire attraverso la stringa in serie di R4a + R3 che ha 3 volt attraverso di essa, quindi la resistenza totale di quella stringa deve essere di 60 K; R4a deve quindi essere 50K.

— Supercat
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Un'idea interessante ... come un circuito a ponte in cui accorciamo la parte superiore o inferiore del semiponte sinistro (R4a-R4b) e osserviamo l'uscita del semiponte destro (R2-R1) ... In realtà, il il divisore di tensione R4a-R4b agisce solo quando l'uscita è nello stato HI; in caso contrario, viene sovrascritto dal transistor chiuso. Ma c'è ancora qualcosa di strano in questa connessione di un circuito ad alta resistenza dopo un potente stadio CMOS ...

— Circuito fantasista il

1

R4a / R4b non è inteso come un "divisore di tensione"; l'idea è che solo l'una o l'altra sarebbe popolata; il resistore 1G è destinato a rappresentare un circuito aperto.

— supercat,