Digital/Analog-Spannungsumwandlung und -umschaltung

Welche Schaltungstopologie sollte ich für die Umwandlung von digitaler Hochspannung (20 V bis 30 V) in Niederspannung (3,3 V bis 5 V) (für MCU-Eingang) und umgekehrt verwenden? Ich kann mir folgende Topologie vorstellen:

  1. Spannungsteiler basiert
  2. Leistungs-MOSFET-basiertes Schalten mit NMOS-Gate-Ansteuerung

Welche Topologie sollte ich zusätzlich zu dieser Frage für den analogen Spannungs- und Stromeingang von der High-Seite (20-30 V) zur MCU-Seite (3,3 V-5 V) für den ADC-Eingang verwenden? Ich kann mir folgende Topologie vorstellen:

  1. Nicht-invertierender Op-Amp-Verstärker
  2. Spannungsgesteuerter Stromverstärker

Referenz: Ich wollte die Lösung in mein vorhandenes eingebettetes System integrieren und die spezielle Produktfunktion, nach der ich suche, kann über diesen Link verwiesen werden: http://www.phidgets.com/products.php?category=0&product_id=1012_2

Antworten (2)

  1. Für digitale Signale - Spannungsteiler + Zener

  2. Für analoge Signale - Invertierender Operationsverstärker (ein nicht invertierender Operationsverstärker kann nicht dämpfen) Sie können die Inversion dann per Firmware oder SW "korrigieren", oder Sie können einen Spannungsteiler verwenden, gefolgt von einem nicht invertierenden Operationsverstärker mit Einheitsverstärkung.

1. Dies ist für den digitalen Eingang, welche Topologie für den digitalen Ausgang von der niedrigen Seite zur hohen Seite.
2. Analog – Was ist mit dem analogen Eingangsstrom? Die Eingangsseite hat einen Strombereich von 0 mA bis 20 mA.
Für einen analogen Eingangsstrom können Sie mit einem Operationsverstärker einen Strom-Spannungs-Wandler erstellen
Meine Schaltung soll auch schneller und stromsparender schalten. Ich habe ein allgemeines Verständnis dafür, dass Spannungsteilerschaltungen immer Strom verbrauchen und somit Verlustleistung auftritt. Darüber hinaus bestehen die meisten modernen Schaltungsdesigns für die Logikpegelwandlung aus einer MOSFET+NMOS-Topologie. Wo sind MOSFETs in Schalt- und Spannungswandlungsanwendungen zu berücksichtigen?

Welche Schaltungstopologie sollte ich für die Umwandlung von digitaler Hochspannung (20 V bis 30 V) in Niederspannung (3,3 V bis 5 V) (für MCU-Eingang) und umgekehrt verwenden? Ich kann mir die folgende Topologie vorstellen: 1. Spannungsteiler-basiert 2. Leistungs-MOSFET-basiertes Schalten mit NMOS-Gate-Ansteuerung.

Spannungsteiler. Es ist sehr einfach und benötigt keine aktiven Komponenten. Wenn eine Kalibrierung erforderlich ist, kann ein kleines Trimmpoti hinzugefügt werden. Siehe Abbildung 1a.

Für den DAC-Ausgang 0 - 30 V ist ein nicht invertierender Operationsverstärker erforderlich. Siehe Abbildung 1b. Gewinn ist 1 + R 5 R 6 . Ich habe die Versorgungsspannungen so gewählt, dass der Operationsverstärker nicht von Schiene zu Schiene laufen muss. Sie können sich anders entscheiden.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Welche Topologie sollte ich zusätzlich zu dieser Frage für den analogen Spannungs- und Stromeingang von der High-Seite (20-30 V) zur MCU-Seite (3,3 V-5 V) für den ADC-Eingang verwenden? Die Eingangsseite hat einen Strombereich von 0 mA bis 20 mA.

Dazu benötigen Sie einen Strom-Spannungs-Wandler - einen Widerstand. Siehe Abbildung 1c.

Meine Schaltung soll auch schneller und stromsparender schalten. Ich habe ein allgemeines Verständnis dafür, dass Spannungsteilerschaltungen immer Strom verbrauchen und somit Verlustleistung auftritt. Darüber hinaus bestehen die meisten modernen Schaltungsdesigns für die Logikpegelwandlung aus einer MOSFET+NMOS-Topologie. Wo sind MOSFETs in Schalt- und Spannungswandlungsanwendungen zu berücksichtigen?
Schneller als was? Welche Verlustleistung haben Sie für den vorgeschlagenen Potentialteiler berechnet?
Sie führen keine Logikpegelkonvertierung durch. Du hast analog angegeben.
Dieser letzte Kommentar bezieht sich insbesondere auf die Frage der digitalen Eingabe / Ausgabe. Insbesondere suche ich nach einer Lösung für dieses Gerät, das NMOSFET verwendet: phidgets.com/products.php?category=0&product_id=1012_2
Sorry, aber das ist eine neue Frage.
Entschuldigung, aber es ist nicht klar, was Sie versuchen zu tun. Versuchen Sie, ein Phidget zu kopieren?
Da meine Fragen nicht klar waren, also den Referenzlink angegeben. Ich versuche nicht zu kopieren, sondern frage insbesondere: "Für die Umwandlung von Logikpegeln bestehen die meisten modernen Schaltungsdesigns aus einer MOSFET + NMOS-Topologie. Wo sind MOSFETs bei Schalt- und Spannungswandlungsanwendungen zu berücksichtigen?"
Digital/Analog-Spannungsumwandlung und -umschaltung
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