Tôi có một mạch chuyển đổi tín hiệu phân cực 5V RS-232 (logic 0 = + 5V, logic 1 = -5V) thành cực 3,3V TTL (logic 1 = 3,3V, logic 0 = 0V) bằng cách sử dụng bóng bán dẫn BC548.
Nó tạo thành một cổng KHÔNG để khi đầu ra RS-232 ở mức cao, nó sẽ kéo đầu ra ở mức thấp và ngược lại.
Để tham khảo, thiết bị RS-232 (máy thu GPS) đang truyền ở tốc độ 9600bps và được kết nối với UART của Raspberry Pi.
Mạch của tôi trông như thế này:
Tuy nhiên, cấu hình này dẫn đến việc bóng bán dẫn nhìn thấy điện áp -5V trên đường giao nhau của bộ phát cơ sở do điện áp âm của đầu vào RS-232. BC548 có Vbe tối đa là -6V, nhưng tôi muốn bảo vệ bóng bán dẫn bằng cách giảm thiểu mọi điện áp âm trên đường giao nhau của cực phát.
Sau khi tìm kiếm, tôi tình cờ thấy một bài đăng trên diễn đàn Raspberry Pi gợi ý mạch sau để bảo vệ bóng bán dẫn khỏi điện áp âm:
Tôi đã xây dựng mạch và nó có vẻ thành công: điện áp Vbe thấp nhất là khoảng -0,5V. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số của tôi chỉ cập nhật khoảng 5 lần mỗi giây và tôi không có máy hiện sóng để nhìn rõ hơn mọi thứ, nhưng trước đây nó cho thấy điện áp Vbe thấp nhất ở khoảng -5V.
Câu hỏi của tôi là:
Tại sao các diode được đặt ở đâu? Nếu tôi diễn giải mọi thứ một cách chính xác, điều đó có nghĩa là Vbe thấp nhất sẽ giống như mức giảm về phía trước của diode và sẽ có một dòng điện từ mặt đất qua điện trở R1 vào chân điện áp RS-232 âm. Sẽ không có ý nghĩa hơn khi đặt diode giữa đầu vào RS-232 và R1, hoặc giữa R1 và bóng bán dẫn Q1, để chặn bất kỳ dòng điện nào vào chân?
Các sơ đồ nói rằng sử dụng một diode tốc độ cao 1N4148, mà tôi đã sử dụng. Có bất lợi nào khi sử dụng 1N4001 thay vì 1N4148 không? 9600bps có nghĩa là mỗi bit dài khoảng 100uS và 1N4001 có thời gian phục hồi ngược điển hình là 2uS. 1N4148 có thời gian phục hồi ngược điển hình là 4nS - rõ ràng 1N4148 nhanh hơn khi chuyển đổi nhưng nó có thực sự tạo ra sự khác biệt trong bối cảnh này không?