Как работает эта входная цепь 5-24 В?

Ваша схема действует как источник тока от 5 до 10 мА для оптоизолятора. Несколько меньше при более низких напряжениях.

«Хитрость» здесь заключается в том, что BFR30 представляет собой JFET (транзистор с полевым эффектом), а НЕ более распространенный (в настоящее время) MOSFET, и ведет себя принципиально иначе, чем MOSFET. Даташит BFR30 здесь . По сути, это устройство с «режимом истощения», которое полностью включено, когда Vgs = 0, и требует, чтобы Vgs было отрицательным, чтобы выключить его. Положительное значение Vgs вызывает протекание тока затвора (в отличие от mOSFET), поскольку обычно проводящий диод-исток затвора с обратным смещением. (Igs абсмакс. разрешено 5 мА - см. техническое описание).

Когда затвор подключен к истоку, транзистор открыт и действует как источник тока с Ids 5 мА мин. и 10 мА макс при Vds = 10 В. См. техпаспорт.

Чтобы выключить транзистор, Vgs должен быть отрицательным.

Vds absmax отображается как +/- 25 В, что устанавливает максимально допустимое напряжение в вашей цепи.

На рис. 3 показан ожидаемый ток Id при Vds = 10 В для различных значений Vgs с типичными минимальными и максимальными кривыми.

На рис. 4 показаны зависимости Id от Vgs для различных значений Vds от 0 до 10 В. К тому времени, когда Vds достигает 10 В, ток выравнивается, чтобы приблизиться к источнику тока - тем более, что Vgs принимается все более отрицательным.

---

ДОБАВЛЕН

Q1: Таким образом, R18 просто действует как делитель напряжения, сбрасывая Vsupply — Vds @5mA max?

Q2: Будет ли достаточно питания 5 В в качестве минимального входа?

Скажем, 5 мА падение на R18 = I x R = 0,005 x 100 = 0,5 В, поэтому оно влияет на доступное напряжение, но не сильно.
Его основная роль заключается в том, чтобы действовать как ограничитель тока при существенных скачках входного сигнала, когда D18 проводит — без него D18 будет пытаться принять любую энергию, отправленную ему мгновенно — что может быть фатальным.

Чтобы спроектировать подобную схему или посмотреть, будет ли она работать в заданных условиях, вам нужно использовать значение для наихудшего случая. Для компонентов «наихудшим» может быть максимальное или минимальное значение в зависимости от того, как это влияет на схему.

В этом случае есть 3 нелинейных части последовательно (диод, GET, оптодиод), поэтому простой подход состоит в том, чтобы сделать минимальный набор предположений, подключить параметры наихудшего случая для этого набора предположений, а затем посмотреть, работает ли он при этом набор допущений и насколько близко он находится к границе.

Я не смог найти оптопару с указанными именами, поэтому я выбрал самую дешевую из тех, что Digikey продает для примера. Цены здесь - LTV817, 37 центов в штуках, 7.6 центов в количестве 10 тысяч.

Техническое описание BFR30 JFET здесь:
Техническое описание диода BAV100 здесь: Техническое описание
LTV817 pto здесь:

Предположим: ток 5 мА.
Использование таблиц данных:

В худшем случае оптодиод Vf при 20 мА = 1,4 В (обычно 1,2 В).
Это будет несколько ниже при 5 мА, НО 1,4 В, как будет видно.

Диод BAV103 при 5 мА = около 0,7 В. Используйте 0,8 В для безопасности. Ожидайте ниже.

Падение R18 = 0,5 В.

При Vin = 5В остается баланс для полевого транзистора = 5 - 0,5 - 0,7 - 1,4 = 2,4В.

Техническое описание JFET На рис. 4 показаны типичные значения Ids и Vds при Vgs = 0./ Vds ~= 1,25 В при 4 мА Vds ~= 1,6 В при 4,5 мА Vds = 2,25 В при 5 мА

Это типовые напряжения. При Vgs = 0 В и Vds = 10 В Ids составляет ~= 4/6/10 мА.

Перемешайте все это вместе и поджарьте до мягкости, и я бы пришел к выводу, что в худшем случае вы можете не получить 5 мА, и вы почти наверняка получите 4 мА.
Самая дешевая версия этого оптометра имеет CTR 50% при 4 мА, поэтому вы получите 2 мА на выходе при Vвых опт. = 10 В.

Если вы пытаетесь получить размах напряжения 5 В при питании 5 В, нагрузочный резистор 10 кОм даст вам от 2 до 4 раз больше колебаний на указанный входной мА, чем вам нужно.

Так что да, он будет работать при 5 В во многих приложениях.
Наверное на 4В.
Решительно недовольны 3V.