Schaltplan auf Datenblatt und Widerstandswert verstehen

Ich bin daran interessiert, ein Intro-Elektronikprojekt mit einem IR-Sensor zu starten, und habe ein wenig Probleme, die auf dem Datenblatt der Schaltung angegebene Anwendungsschaltung zu verstehen. Der Wert des von ihnen empfohlenen Widerstands ist weitaus geringer als der, den ich berechnen sollte.

Schaltkreis

Datenblatt

Der im Datenblatt angegebene Versorgungsstrom beträgt 0,27 mA - 0,45 mA und die Versorgungsspannung 2,5 V - 5,5 V. Ich beabsichtige, diesen Sensor bei 0,35 mA mit 3,3 V zu betreiben, und dies ergibt einen erforderlichen Widerstand von etwa 10 kOhm; weit größer als die vorgeschlagenen 33 - 1K Ohm.

Da dies mein erstes Unterfangen in der Elektronik ist, könnte mir jemand helfen zu verstehen, wie die Verwendung eines so niedrigen Widerstands wie angegeben funktionieren würde, wenn die Mathematik etwas anderes sagt?

In einer leicht verwandten Anmerkung wird der Kondensator in der Schaltung nach meinem Verständnis als Entkopplungskondensator bezeichnet und dazu verwendet, den zusätzlichen Strom während kurzer Perioden mit hoher Stromaufnahme bereitzustellen, damit die Spannungsversorgung dies nicht tut. Da dies eine so niedrige Stromschaltung ist (oder 0,35 mA niedrig ist?), Ist es in Ordnung, wenn ich den Kondensator weglasse oder sollte ich ihn einbeziehen, da das Datenblatt den absoluten Maximalstrom mit 3 mA auflistet und die Schaltung möglicherweise versucht, so viel zu ziehen ?

Außerdem kenne ich die Komponente ganz rechts im Diagramm (mit "Mikro" C gekennzeichnet) nicht. Ist das eine generische Darstellung eines Mikrochips?

Antworten (2)

Um mit Ihrer letzten Frage zu beginnen: Ja, es ist ein Mikrocontroller (kein Mikrochip, das ist ein verwirrendes Wort, da es der Name eines Herstellers von ua Mikrocontrollern ist).

Leider können Sie den Versorgungsstrom nicht auswählen. Bei 3,3 V beträgt er typischerweise 0,35 mA, kann aber zwischen 0,27 mA und 0,45 mA liegen. Und die von Ihnen berechneten 10 kΩ sind der Ersatzwiderstand der Leistungsaufnahme des Empfängers.

Der Widerstand im Schaltplan bildet mit dem Kondensator einen Tiefpassfilter, der Gleichstrom und niedrige Frequenzen passieren lässt und das höherfrequente Rauschen herausfiltert. Dieser Widerstand verursacht einen kleinen Spannungsabfall von der Stromversorgung; Je höher der Strom, desto höher der Spannungsabfall aufgrund des Ohmschen Gesetzes. Im schlimmsten Fall beträgt der Strom also 0,45 mA, und dann verursacht der 1-kΩ-Widerstand einen Abfall von 450 mV. Wenn Sie 3,3 V liefern, hat der Empfänger 2,85 V übrig. Das reicht zum Betrieb, man muss aber berücksichtigen, dass er nur 2,85 V als High-Pegel ausgibt, und man muss prüfen, ob das für den Mikrocontroller ausreicht.

Sie haben Recht mit der Funktionsweise eines Entkopplungskondensators, und das ist Teil seiner Aufgabe. Wie gesagt, der Kondensator ist auch Teil eines Filters. Wenn Sie 1 kΩ für den Widerstand und 100 nF für den Kondensator wählen, hat er eine Grenzfrequenz von 1600 Hz.

Wie wähle ich aus, welche Grenzfrequenz ich für den Tiefpassfilter benötige? Ich gehe davon aus, dass ich, nachdem ich den Widerstand für den akzeptablen Spannungsabfall ausgewählt habe, den Kondensator auswählen kann, um mir die gewünschte Frequenz zu geben.
@OSaucey - das ist richtig. Je höher die Widerstands- und Kondensatorwerte, desto niedriger die Grenzfrequenz: F C = 1 2 π R C . Und je niedriger die Grenzfrequenz, desto mehr Rauschen wird bis zu einem bestimmten Punkt gedämpft. Ein 10000 µF sollte Ihnen eine 100000 x niedrigere Frequenz als 100 nF geben, aber Ihre Stromversorgung wird eine halbe Minute brauchen, um auf das erforderliche Niveau zu steigen. Ich würde nicht viel höher als etwa 10 MikroF gehen, und dann benötigen Sie auch die 100 nF parallel.

μ C steht für Mikrocontroller , was Sie höchstwahrscheinlich verwenden werden, um die erhaltenen Daten zu verarbeiten.

Was den Strom betrifft, verstehen Sie die Funktionsweise des Sensors falsch. Es hat seine eigene interne Impedanz und der externe Widerstand ist nur als Teil des Netzteilfilters vorhanden. Sie liefern einfach die benötigte Spannung an den Stromkreis und der Strom wird mit den im Bild als "Stromkreis" gekennzeichneten Komponenten auf den entsprechenden Pegel eingestellt.

In einigen Fällen, wenn kein Filter verwendet wird, können solche Empfänger falsche Ausgangssignale liefern, die eine zusätzliche Belastung für den Mikrocontroller verursachen. Daher ist es am besten, ihn einzubeziehen, es sei denn, Sie haben einen guten spezifischen Grund, warum Sie ihn nicht haben sollten.

Was den Entkopplungskondensator angeht, ja, den brauchst du. Du brauchst es immer! Warum: Nun, das Gerät ist digital. Die 0,35 mA, die Sie erwarten, dass das Gerät verbraucht, ist der durchschnittliche Strom über einige Zeit. In dem Moment, in dem das Gerät seinen internen Zustand ändert (oder um es etwas anders auszudrücken, ein digitales Signal erzeugt), verbraucht es für eine sehr kurze Zeit große Mengen Strom. Dieser Strom muss irgendwo herkommen und der Entkopplungskondensator ist die Quelle.

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