Управление несколькими входами без общего заземления с помощью полупроводников

У меня есть процессор с выходами GPIO. Он использует логические выходы 3,3 В, которые имеют общую землю. (В частности, у него есть внутренние подтягивающие резисторы, но я мог бы включить режим открытого коллектора)

Устройство, которым мне нужно управлять, не имеет общего заземления ØV между входами. (В частности, цифровая клавиатура на портативном устройстве.) Устройство ищет только короткое замыкание между двумя точками и не имеет непрерывности между «землей» каждого переключателя. Если я подключу заземление к общей точке, устройство начнет давать ложные срабатывания и потеряет способность определять, какой вход закрыт. Поскольку он предназначен для кнопок, а не для электронного запуска, в его случае общая земля не имеет значения.

введите описание изображения здесь

Используя дискретные полупроводники (не реле, они слишком большие и переоцененные по току), как я могу управлять многими устройствами, которые НЕ имеют общего заземления?

Я знаю оптоизоляторы, но мне бы очень хотелось использовать альтернативную полупроводниковую схему (базовые транзисторы, диоды и т. д.), если это возможно.

оптоизоляторы - это полупроводниковое решение
если вы специально пытаетесь избежать оптоизоляторов, есть цифровые изоляторы, но они дороже и их сложнее найти в зависимости от того, где вы находитесь (например, ISO150, MAX14850 и т. д.)
Значит, нет способа имитировать нажатия клавиш с помощью базовой транзисторной логики?
Есть, но я не могу придумать, как это сделать, используя транзисторы и изолируя землю.
Итак, посмотрев на это еще немного, я понял, что у строк есть точки соприкосновения, а у столбцов есть общие положительные линии. Это все та же проблема
Попробуйте аналоговые переключатели. Питание аналоговых переключателей должно быть выше, чем максимальное напряжение на входах.
У Analog Devices есть большой выбор цифровых изоляторов: Analog.com/en/products/interface-isolation/isolation/…

Ответы (1)

Это зависит от того, насколько «изолированным» должно быть ваше решение.

Учитывая приведенный выше пример, где напряжения переключения неизвестны, возможно, переменны, но довольно малы ... скажем, они ограничены некоторыми аналоговыми шинами питания, +/- 15 В или 0/15 В.

Кроме того, существует огромное количество аналоговых переключателей на полевых транзисторах, предназначенных для этой цели, которые переводят логические входы 0/5 В в состояния включения/выключения для полевых транзисторов в любом месте в пределах этого диапазона. Сопротивление в открытом состоянии может составлять 5 или 50 Ом (варьируется на несколько процентов, поскольку аналоговое напряжение изменяется от шины к шине), сопротивление в выключенном состоянии может составлять от многих мегаом до гигаома.

Часто используется для переключения звука в Hi-Fi и вещательных приложениях.

Достаточно хорошо?

Они были сделаны Analog Devices, Intersil, Harris, Siliconix и другими, несомненно, поглощенными другими компаниями...

Вы найдете четыре переключателя SPST в упаковке, два мультиплексора 4:1, DPDT и другие стандартные конфигурации переключателей.

Примеры: DG508 и многие другие.

Селектор деталей Farnell даст вам некоторое представление о том, что доступно с точки зрения конфигурации переключателя, напряжения питания, сопротивления во включенном состоянии и т. д.