Conectando dos E/S Sinking o dos E/S Sourcing Juntas

Actualizado el Apr 23, 2019

Reportado en

Hardware

  • Multifunction I/O Device

Detalles del problema

Tengo dos E/S del mismo tipo (es decir, dos "Sinking" o dos "Sourcing"). ¿Como puedo conectarlos juntos?

Solución

Para obtener una descripción básica de cómo funcionan el I / O de Sinking y Sourcing, consulte ¿Cuál es la diferencia entre los términos Sinking y Sourcing?

Para conectar una entrada de Sinking a una salida de Sinking:

Dado que una entrada de Sinking conectada con una salida de Sinking tiene una conexión a tierra y una carga, pero no una fuente de voltaje, se debe agregar una fuente de voltaje al circuito. Esto se puede hacer agregando una resistencia "Pull-Up" entre la salida de la E/S a una fuente de voltaje. Esto agregará la fuente de voltaje que de lo contrario sería proporcionada por la E/S de origen y una resistencia para evitar que la fuente de voltaje se ponga en cortocircuito a tierra. La imagen de abajo muestra cómo conectar la resistencia y la fuente de voltaje junto con la entrada de Sinking y la salida de Sinking.
La resistencia debe cumplir dos requisitos. Primero, la resistencia debe ser lo suficientemente alta como para proporcionar una carga adecuada cuando la línea está conectada a tierra por la salida de Sinking. En segundo lugar, la resistencia debe ser lo suficientemente baja para que la línea se levante del suelo cuando la salida de Sinking está desactivada. A continuación se muestran los cálculos utilizados para calcular el valor de resistencia necesario para usar este circuito. Estos cálculos suponen que la fuente de voltaje es de 24 V, una impedancia de entrada de Sinking de 5 kΩ, una corriente máxima de 20 mA a través de la resistencia y un umbral de 3 V.

Cálculo del valor mínimo de la resistencia usando V = I * R

V = I * R
R = V / I
R = 24 voltios / 20 mA = 1.2 kΩ de resistencia mínima

Cálculo del valor máximo de la resistencia utilizando la ecuación dividida por voltaje:

Vn = Voltaje en el nodo (Salida)
Vt = fuente de voltaje
R1 = resistencia de la entrada de Sinking
R2 = resistencia de la resistencia de pull-up

Vn = Vt * (R1 / (R1 + R2)) - Ecuación del divisor de voltaje
R2 = Vt * R1 / Vn - R1
R2 = 24 voltios * 5 kΩ / 3 voltios - 5 kΩ = 35 kΩ

Para esta configuración, la resistencia debe estar entre 1,2 kΩ y 35 kΩ.

Nota: La salida digital se cortocircuita a tierra (enciende el transistor) cuando se escribe un 1 en él. Esto hará que la entrada digital se ponga baja y lea un 0. Cuando la salida digital está desactivada (0), la fuente de voltaje ya no está conectada a tierra y la entrada digital se pondrá alta y leerá un 1. Esto hará que la lógica sea invertida (es decir, una entrada digital leerá un 1 si se escribe un 0 y leerá un 0 si se escribe un 1).

Para conectar una entrada de Sourcing a una salida de Sourcing

Cuando se conecta una entrada de Sourcing a una salida de Sourcing , se crea un circuito con dos fuentes de voltaje y una carga. Dado que la entrada determina el "encendido" y el "apagado" según el nivel de voltaje en la entrada, se debe agregar una resistencia "pull-down" para tirar de la línea a tierra. Dado que tener dos fuentes de voltaje es un problema, hay dos formas de configurar la fuente de voltaje de la entrada digital. La primera es darle la misma fuente que la salida digital. Esto está diagramado en la imagen de abajo.
En este caso, la resistencia desplegable debe dimensionarse de modo que cuando la salida digital de origen esté desactivada, la tensión en la entrada digital se registre en un nivel lógico bajo. Utilice la resistencia de carga de la entrada digital para calcular este valor. Además, la resistencia debe dimensionarse para no violar los límites actuales del dispositivo de entrada digital.

El otro caso es eliminar completamente la tensión de alimentación de la entrada digital. La imagen de abajo muestra un diagrama de esto:
En este caso, la resistencia de bajada debe ser lo suficientemente grande como para proporcionar una carga adecuada cuando la línea está conectada a una fuente de voltaje por la salida de la fuente. La resistencia de la resistencia también debe ser lo suficientemente pequeña como para evitar que la línea "flote" (no se ponga a tierra) cuando la fuente de voltaje está desconectada por la salida digital. Dado que no hay una fuente de voltaje conectada a la entrada digital, la resistencia máxima solo debe ser lo suficientemente alta para evitar que la corriente de fuga del transistor tire de la línea a V +. Este valor se puede determinar si se mide la corriente de fuga del transistor; sin embargo, como esta corriente es tan pequeña, una resistencia con un valor inferior a 100 kΩ debería ser más que suficiente. A continuación se muestran los cálculos utilizados para calcular el valor de resistencia necesario para usar el circuito en la figura 3. Los cálculos a continuación suponen un voltaje de fuente de 24 V y una corriente máxima de 20 mA a través de la resistencia.

Cálculo del valor mínimo de la resistencia usando V = I * R

V = I * R
R = V / I
R = 24 voltios / 20 mA = 1.2 kΩ de resistencia mínima

Para esta configuración, la resistencia debe ser de al menos 1,2 kΩ y menos de 100 kΩ.

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