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■記事No.70167 入力回路の読み方へ返信

【70167】入力回路の読み方 Jじーさん
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回路の読み方を教えていただきたく、投稿します。
IDECの表示器の入力IFが下図の様に表記されていました。

                       Vcc
                         |
                         |
                         R1
                         |
                 ○----------R2------------
                                   |
外部機器                          R3         入力
                                   |
             GND ○-------------------------

Vcc=DC24V、R1=12k、R2=R3=200k
となっています。
入力側は、CMOSか何かだと思いますが、詳細不明です。(問い合わせたが返答なし)
(抵抗値が大きいので、電流が小さい=電圧で駆動=CMOS という単純な発想)
外部機器側は、オープンコレクタ(OC)を接続して、ON-OFFする予定です。
CMOSに電圧を与えるとして、OCのOn,Offを考えたとき、入力側にどの様な電圧が
発生するのかが、いまいち、不明で投稿しました。
(R3が無ければ、単純なのですが・・。これで判らなくなってきています)

どなたか、ご教授いただければ幸いです。

以上、よろしくお願いいたします。

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投稿日 2024/2/14 (Wed) 9:24:30
更新日 2024/2/14 (Wed) 9:24:30
 

【70169】Re:入力回路の読み方 名無しさん
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自分も電子回路は弱いんだよね

R1はプルアップ抵抗。
これは入力が無いときに値が「不定」にならないように
片側に「釣ってる」やつ

トランジスタの抵抗値が十分小さいとした場合、
R2対R3の関係は分圧比回路になる。

またR3部分で回路をとらえると、
R3対トランジスタの分流比回路になる。

という事は、電圧を絞ってから、
さらに電流を絞っている。

トランジスタから見ると大半の電流がR3に流れる感じか。
トランジスタには12V、数ミリ〜数十ミリアンペア。

電子回路詳しい人、添削してください。

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投稿日 2024/2/14 (Wed) 10:29:56
更新日 2024/2/14 (Wed) 10:32:00
 

【70170】Re:入力回路の読み方 lumiheart
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>R1はプルアップ抵抗。
が、理解できるなら
>R3対トランジスタの分流比回路になる。
こんな深読みすることなく、単純にプルダウン抵抗
R2は過電圧保護かな?
http://ana-dig.com/pull-up/


修正する
投稿日 2024/2/14 (Wed) 21:00:59
更新日 2024/2/14 (Wed) 21:00:59
 

【70172】Re:入力回路の読み方 Jじーさん
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"名無し"さん、lumiheartさん
ご返答、ありがとうございます。

計算抜きで、平たく言えば(limiheartさんURLより)、
 OCがOffの時、電源は、ほぼほぼ右側(入力側)に流れ、Hとなる。
 OCがOnの時、右側に比べ、左側(OC側)の抵抗値が極端に低いので、
 電源は、ほぼほぼ左側に流れ、入力側はLとなる。
と、理解しました。(で、合っているかしら??)
(ちゃんとした計算値は、もう少し勉強します)

にしても、プルアップとプルダウンが同時に存在しているのが理解できない。
電子回路は奇々怪々。

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投稿日 2024/2/15 (Thu) 13:59:33
更新日 2024/2/15 (Thu) 13:59:33
 

【70173】Re:入力回路の読み方 名無しさん
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【70169】の人です。

R3対トランジスタの分流比回路になる。
と書きましたが、ここで言うところのトランジスタは
「トランジスタ」=「入力」回路部のことです。

トランジスタの所は、おそらくNPN型の
入力用のトランジスタ回路があるはず。
(12Vで電圧駆動するトランジスタなのか??)

トランジスタのONトリガ=ベース電流は小さいのです。
というか、ここに大電流を流したくない。
「R3対トランジスタの分流比回路になる。」と書いているのは
そういった意味で、
R3対トランジスタの比率で電流が流れるようになっていると思われます。

間違ってたらごめんなさい


修正する
投稿日 2024/2/15 (Thu) 15:12:11
更新日 2024/2/15 (Thu) 15:26:55
 

【70174】Re:入力回路の読み方 lumiheart
メール  
URL  

>トランジスタの所は、おそらくNPN型の
>入力用のトランジスタ回路があるはず。
おしい!
恐らく、トランジスタはトランジスタでも電界効果トランジスタ よーするにFET
具体的にはC-MOS論理素子
http://toshiba.semicon-storage.com/jp/semiconductor/knowledge/e-learning/cmos-logic-basics/chap2/chap2-1.html
TTL互換の4000シリーズ
http://toshiba.semicon-storage.com/jp/semiconductor/product/general-purpose-logic-ics/detail.TC4049BP.html

定石的にcmosにはプルアッププルダウン両方入れる

修正する
投稿日 2024/2/16 (Fri) 1:13:18
更新日 2024/2/16 (Fri) 1:13:18
 

【70175】Re:入力回路の読み方 無口
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URL  

おそらく入力側に保護として下記のようにダイオードが入っているのではないかと思われます
(D1,D2とも上がカソード/下がアノード。要は下から上に電流が流れる)

                       Vcc            内部ロジック電源
                         |                  |
                         |                  |
                         R1                 D1
                         |                  |
                 ○----------R2-----------------
                                   |        |
外部機器                          R3        D2     入力
                                   |        |
             GND ○-----------------------------
            
ダイオードを入れることによりVcc>内部ロジック電圧の場合であってもR2で電力消費させて
内部ロジック電圧>入力>0Vの電圧しか印加されないようになります。
R3は入力インピーダンスを下げてノイズ耐性を上げる意図ではないかと思います。

またR1はプルアップの意味と、もう一つ12kΩと低い抵抗値にして外部入力のトランジスタや接点がOnした場合に
多少電流が流れないと入力がOnしないようにしてノイズ耐性を上げる意味と外部機器が接点の場合は
ある程度の電流を流して接点の接触不良を予防する(最低負荷電流を確保する)意図もあるかと想像します。

>CMOSに電圧を与えるとして、OCのOn,Offを考えたとき、入力側にどの様な電圧が
>発生するのかが、いまいち、不明で投稿しました。
OCがOnの場合はR2/R3が外部機器側で短絡されることと等価なので入力側には0Vが印加されます
OCがOffの場合はR1/R2/R3にVcc/(R1+R2+R3)=24/(12k+200k+200k)=0.0583mAの電流が流れることになるので
R3の両端には200k*0.0583mA=11.66Vが発生します。
内部ロジック電源が24Vでれば11.66Vそのままですし、5VであればD1によって入力電圧は5Vにクリップされます

FA屋を始める前の古いマイコン屋時代(かれこれ40年位前)の知識です。間違ってたら訂正お願いします
ダイオードの順電圧やトランジスタ飽和電圧等々細かいことは無視できる範囲と考えられるので配慮してません。突っ込まないでくださいね。
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投稿日 2024/2/17 (Sat) 11:30:57
更新日 2024/2/17 (Sat) 11:30:57
 

【70176】Re:入力回路の読み方 とおりすがりOB
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私見です 単純にR1は外部機器の負荷抵抗 入力の入力電圧制限が12Vから15Vの為 R2-R3の抵抗で分圧している判断では?
CMOSTTL等のロジック電源電圧が24Vより低いので 分圧しているのでは?

修正する
投稿日 2024/2/18 (Sun) 21:15:51
更新日 2024/2/18 (Sun) 21:15:51
 

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