Перейти к содержанию

Можно ли подключить дешёвый логический анализатор к сигналу 12 В?

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Дешёвые логические анализаторы «24 МГц, 8 каналов» — это плата с микроконтроллером Cypress (сейчас Infineon) CY7C68013A и прошивкой fx2lafw из проекта sigrok. Входы анализатора — это выводы самой микросхемы, иногда через резисторы, без отдельной защиты. По даташиту CY7C68013A выводы выдерживают 5 В, но абсолютный максимум постоянного напряжения на них — 5,25 В. Сигнал 12 В выведет вход из строя.

Делитель для 12 В

Порог единицы у CY7C68013A — 2 В, предел — 5,25 В. Делитель 10 кОм сверху и 3,3 кОм снизу (наш расчёт):

Uвх=U⋅3,310+3,3:12 В→2,98 В,14,4 В→3,57 ВU_\text{вх} = U \cdot \frac{3{,}3}{10 + 3{,}3}: \quad 12\ \text{В} \to 2{,}98\ \text{В}, \quad 14{,}4\ \text{В} \to 3{,}57\ \text{В}

Обе величины выше порога 2 В и ниже 5,25 В, так что делитель подходит и для бортовой сети автомобиля во время заряда. Свои номиналы удобно подобрать калькулятором делителя напряжения.

СигналМожно ли к дешёвому анализаторуЧто нужно
3,3 В и 5 В логикаданичего
12 В, только положительныйнетделитель
RS-232, ±3…±15 Внетделитель и диод Шоттки от отрицательных уровней
Дифференциальные CAN, RS-485нетсмотреть сигналы TX/RX трансивера

Отрицательные напряжения

Делитель уменьшает и отрицательные уровни: −12 В превратятся примерно в −3 В, а это далеко за пределом −0,5 В, который Saleae указывает для первого Logic с той же схемой входов. Поэтому для RS-232 к входу добавляют диод на землю — обязательно Шоттки: обычный кремниевый откроется лишь около −0,6…−0,7 В, а это уже за пределом −0,5 В. У 1N5817 прямое падение не больше 0,45 В даже при 1 А, а при доле миллиампера через делитель — меньше. Другой путь — брать сигнал после микросхемы-приёмника RS-232.

Анализаторы с защитой

Saleae Logic 4, Logic 8 и Logic Pro защищены до ±25 В и, по документации Saleae, допускают RS-232, RS-485 и 12 В напрямую. Выход за эти пределы даже кратковременно может повредить прибор. Почему важен абсолютный максимум и что значит толерантность к 5 В, объясняет словарь.

Землю анализатора подключайте до сигналов и проверяйте отсутствие разности потенциалов — об этом ответ «Нужно ли подключать землю логического анализатора к каждому каналу». Обзор приборов — в статье «Логический анализатор».

Похожие вопросы

Можно ли поставить один последовательный резистор вместо делителя?

Резистор ограничит ток через внутренние защитные диоды входа, но напряжение на входе всё равно поднимется выше питания микросхемы, а ток пойдёт в её шину 3,3 В. Делитель надёжнее: он сам задаёт напряжение ниже предела.

Не исказит ли делитель быстрый сигнал?

Делитель 10 и 3,3 кОм вместе с ёмкостью входа и провода образует RC-фильтр с постоянной в десятки наносекунд — для сигналов до сотен килогерц это незаметно. Для быстрых сигналов берут делитель с меньшими сопротивлениями.

Можно ли так смотреть шину CAN или RS-485?

Только если анализатор подключён к тем же уровням, что приёмник: удобнее смотреть сигналы TX и RX микросхемы трансивера на стороне логики. Дифференциальную пару одним несимметричным входом без ограничения напряжения подключать нельзя.

Источники

  1. Infineon (Cypress). CY7C68013A/14A/15A/16A EZ-USB FX2LP USB Microcontroller, Datasheet (38-08032 Rev. AD, 2021) — питание 3,0–3,6 В, входы выдерживают 5 В; абсолютный максимум постоянного напряжения на входе — 5,25 В; VIH — от 2 В, VIL — до 0,8 В (табл. 14)
  2. sigrok project. libsigrok, драйвер fx2lafw: src/hardware/fx2lafw/api.c и protocol.h (GPL-3.0) — поддерживаемые устройства: Saleae Logic и его клоны, отладочные платы Cypress FX2, анализаторы sigrok FX2 LA на 8 и 16 каналов; MAX_8BIT_SAMPLE_RATE — 24 МГц
  3. Saleae Support. Supported Voltages; Safety & Warranty — первый Logic — пороги 0,8/2,0 В, защита ±15 В, но длительно только −0,5…5,25 В; Logic 4/8/Pro — защита ±25 В, можно подключать RS-232, RS-485 и 12 В; выход за пределы даже кратковременно может повредить прибор
  4. Vishay. 1N5817, 1N5818, 1N5819: Schottky Barrier Plastic Rectifier (doc. 88525, revision 01-Jul-2020) — наибольшее мгновенное прямое падение 1N5817 — 0,450 В при 1,0 А

Нашли ошибку?

Смотрите также