上拉电路的波形分析

shaorc

上拉电路的波形分析 [复制链接]

 

如图1所示，正常情况下，EN_IC信号（TP2）是以固定频率高低翻转的方波信号，此时Q1的集电极电压（TP6）被拉低，从图2的黄线（TP2）和绿线（TP6）可以看出来这点

但当EN_IC信号（TP2）持续拉低时，为什么Q1的集电极电压（TP6）没有被电阻R5拉高，依旧是低电平（如图3所示）？

maychang

【EN_IC信号（TP2）是以固定频率高低翻转的方波信号，此时Q1的集电极电压（TP6）被拉低，从图2的黄线（TP2）和绿线（TP6）可以看出来这点】

看不出来。图2中绿色线是水平的，图3中绿色线仍然是水平的，高度也相同。

maychang

【但当EN_IC信号（TP2）持续拉低时，为什么Q1的集电极电压（TP6）没有被电阻R5拉高，依旧是低电平（如图3所示）？】

你的集电极负载电阻相当大（470千欧）。可能的原因：

1、电容C5有轻微的漏电。

2、Q1集电极-发射极之间有轻微的漏电。

 

maychang

图中可见一个芯片U6，下面标注只能看到“74L”三个字符。

如果是74LSXX系列芯片，那么需要注意：这类芯片输入电阻相当低，输入电流可达20uA。这么大的输入电流，足以将TP6电位拉低。

shaorc

maychang 发表于 2024-7-10 19:23 【但当EN_IC信号（TP2）持续拉低时，为什么Q1的集电极电压（TP6）没有被电阻R5拉高，依旧是低电平（如图3所 ...

谢谢指导，我往这方面去检查检查

另外，追问两个问题

第一，电容C3去掉行不行，因为输入信号EN_IC是从mcu引脚发出，不要这个C3隔直电容行吗？

第二，D2在此的作用是什么，还是双向器件

maychang

shaorc 发表于 2024-7-10 20:13 谢谢指导，我往这方面去检查检查另外，追问两个问题第一，电容C3去掉行不行，因为输入信号EN_IC是从mcu引 ...

在4楼我说U6可能是74LSXX系列数字芯片。你先告诉我是不是该系列芯片？如果是，那么3楼回复作废。

maychang

shaorc 发表于 2024-7-10 20:13 谢谢指导，我往这方面去检查检查另外，追问两个问题第一，电容C3去掉行不行，因为输入信号EN_IC是从mcu引 ...

【另外，追问两个问题】

两个问题一并回复。

C3、两个二极管D2、C4构成倍压整流电路。原电路的目的，可能是将MCU引脚上的信号倍压整流后驱动Q1使其导通，U6输入端低电平，MCU引脚无论保持高电平还是保持低电平，倍压整流电路无输出，Q1关断，U6输入端高电平。

所以，为实现MCU工作则U6输入低电平，MCU不工作则U6输入高电平这个目的，C3不能省。省掉C3和D2就变成了MCU引脚高电平则U6输入端为低，引脚低电平则U6输入端为高。这个逻辑与图中并不一样。

maychang

shaorc 发表于 2024-7-10 20:13 谢谢指导，我往这方面去检查检查另外，追问两个问题第一，电容C3去掉行不行，因为输入信号EN_IC是从mcu引 ...

使用MCU往往外接“看门狗”。程序中令MCU每过一小段时间就变化一下某引脚电平。如果MCU程序“跑飞”，该引脚电平就不再变化。首帖图中电路我想就是干这个用的。当U6输入端为高电平时说明程序已经“跑飞”，需要采取MCU复位等措施。

其实，U6如果采用74HCXX系列芯片，其输入电阻极大，首帖图中Q1及其周围元件都可以省掉。

shaorc

maychang 发表于 2024-7-10 20:16 在4楼我说U6可能是74LSXX系列数字芯片。你先告诉我是不是该系列芯片？如果是，那么3楼回复作废。

U6是74LVC2G14

maychang

shaorc 发表于 2024-7-10 20:40 U6是74LVC2G14

74LVC2G14输入电流达20uA，这就是首帖电路TP6点电位下拉的原因。

有点奇怪，该芯片是CMOS工艺，但输入电流却那么大。

shaorc

maychang 发表于 2024-7-10 20:24 【另外，追问两个问题】 两个问题一并回复。 C3、两个二极管D2、C4构成倍压整流电路。原电路的目的 ...

“C3、两个二极管D2、C4构成倍压整流电路。”

从首贴图2的黄色波形可以看出，信号EN_IC波形幅值没有负值，这样的脉动波是不能实现倍压整流功能的吧，至少D2中靠近GND的那一个二极管就无法导通。

maychang

shaorc 发表于 2024-7-11 06:11 “C3、两个二极管D2、C4构成倍压整流电路。”从首贴图2的黄色波形可以看出，信号EN_IC波形幅值没有负值， ...

【信号EN_IC波形幅值没有负值，这样的脉动波是不能实现倍压整流功能的吧】

仍然是倍压整流。

信号EN_IC没有负值。假定该信号矩形波，最低为零，最高为5V，那么由于C3不能通过直流，该信号和最低负2.5V，最高正2.5V的信号并无区别。该信号经C3C4和两个二极管后，在C4两端的电压理想情况下是5V，恰与2.5V信号倍压整流相同。

maychang

shaorc 发表于 2024-7-11 06:11 “C3、两个二极管D2、C4构成倍压整流电路。”从首贴图2的黄色波形可以看出，信号EN_IC波形幅值没有负值， ...

【至少D2中靠近GND的那一个二极管就无法导通】

未必无法导通。

假定初始状况是EN_IC为零，电容C3两端电压为零。EN_IC第一个高电平，信号将通过电容C3、D2上边二极管为C4充电（C4当然充不到5V，因为被C3分掉了一部分），C3当然也被充电，方向左正右负（务必看清楚方向）。EN_IC第一个低电平，EN_IC为零，在C3（左正右负）两端电压作用下，D2下面二极管导通（！！），C3放电。以后EN_IC一次又一次高电平低电平，D2两个二极管轮流导通。C4最后将达到两端电压5V（忽略二极管压降）。

shaorc

maychang 发表于 2024-7-11 09:46 【至少D2中靠近GND的那一个二极管就无法导通】 未必无法导通。 假定初始状况是EN_IC为零，电容C3两 ...

“EN_IC第一个低电平，EN_IC为零，在C3（左正右负）两端电压作用下，D2下面二极管导通（！！），C3放电。”

前面都看明白了，到了这儿，输入信号为低，C3的放电路径应该是，从C3左侧》GND》下面那个二极管的正极》下面那个二极管的负极》回到C3右侧，此过程电能不经过C4，即使经过C4，也会被刚才路径分流，则如何让C4电压增加，达到倍压输出的效果？

maychang

shaorc 发表于 2024-7-11 17:16 “EN_IC第一个低电平，EN_IC为零，在C3（左正右负）两端电压作用下，D2下面二极管导通（！！），C3放电。 ...

【输入信号为低，C3的放电路径应该是，从C3左侧》GND》下面那个二极管的正极》下面那个二极管的负极》回到C3右侧，此过程电能不经过C4】

没错。C3放电电流经过D2下面二极管，但不经过C4，因为这个过程中D2上面二极管关断。

到EN_IC第二次高电平，则D2下面二极管关断，D2上面二极管导通，C4再次充电。

C4放电只能通过R3和三极管Q1发射结。