Ваша схема действует как источник тока от 5 до 10 мА для оптоизолатора. Несколько меньше при более низких напряжениях.
«Хитрость» заключается в том, что BFR30 - это JFET (транзистор с полевым эффектом соединения), а не более распространенный (в настоящее время) MOSFET, и ведет себя принципиально иначе, чем MOSFET.
Спецификация BFR30 здесь . По сути, это устройство «режима истощения», которое полностью включено, когда Vgs = 0, и требует, чтобы Vgs был отрицательным, чтобы выключить его. Принимая положительные значения Vgs, протекает стробирующий ток (в отличие от полевого МОП-транзистора), как обычно проводит диодный затвор с обратным смещением. (Igs absmax разрешено 5 мА - см. Таблицу данных).
Когда затвор подключен к источнику, транзистор включен и действует как источник тока с Ids 5 мА мин. И 10 мА макс. При Vds = 10 В. Смотрите технические данные.
Для выключения транзистора Vgs должен быть отрицательным.
Vds absmax отображается как +/- 25 В, чтобы установить максимально допустимое напряжение в вашей цепи.
На рис. 3 показан ожидаемый ток Id при Vds = 10 В для различных значений Vgs с показанными типичными кривыми min и max.
На фиг.4 показаны идентификаторы Vgs для различных значений Vds от 0 до 10 В. К тому времени, когда Vds достигает 10 В, ток сглаживается, приближаясь к источнику тока - все более и более, поскольку Vgs принимается все более отрицательным.
ADDED
Q1: Значит, R18 просто действует как делитель напряжения, снижая Vsupply - Vds @ 5 мА макс?
Q2: Было бы достаточно питания 5 В в качестве минимального входа?
При, скажем, 5 мА падение по 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 выступать в качестве ограничителя тока при значительных пиках входного сигнала, когда проводник D18 - без него D18 будет пытаться принимать любую энергию, посылаемую мгновенно - что может быть фатальным.
Чтобы спроектировать схему, подобную этой, или чтобы увидеть, будет ли она работать в заданных условиях, вам нужно использовать наихудшее значение. Для компонентов «наихудшим» может быть максимальное или минимальное значение в зависимости от того, как оно влияет на цепь.
В этом случае есть 3 нелинейные части последовательно (диод, GET, опто-диод), поэтому простой подход состоит в том, чтобы сделать минимальный набор предположений, подключить параметры наихудшего случая для этого набора предположений и затем установить se, если он работал в соответствии с этим предположение установлено, и как близко граница это.
Я не смог найти оптопару, которая соответствовала бы названным именам, поэтому я выбрал самый дешевый, который Digikey продает в качестве примера. Цены здесь - LTV817, 37 центов в количестве 7,6 цента в количестве 10 тысяч.
Техническое описание BFR30 JFET здесь:
Техническое описание диода BAV100 здесь:
Техническое описание LTV817 pto здесь:
Предположим: ток 5 мА.
Используя таблицы данных:
В худшем случае опто-диод Vf при 20 мА = 1,4 В (обычно 1,2 В).
Это будет несколько ниже при 5 мА, НО 1.4V в порядке, как будет видно.
Диод BAV103 при 5 мА = около 0,7 В. Используйте 0.8V для безопасности. Ожидайте понижения.
R18 падение = 0,5 В.
При Vin = 5 В это оставляет баланс для FET = 5 - 0,5 - 0,7 - 1,4 = 2,4.
Таблица данных JFET на рис. 4 показывает Ids vs Vds, типичные для 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 типичные напряжения. При Vgs = 0 В и Vds = 10 В, Ids ~ = 4/6/10 мА.
Перемешайте все это вместе и жарьте до готовности, и я бы пришел к выводу, что в худшем случае вы можете не получить 5 мА и почти наверняка получите 4 мА.
Самая дешевая версия этого опто имеет CTR 50% при 4 мА, поэтому вы получите 2 мА при Vout opto = 10В.
Если вы пытались получить скачок напряжения на шине 5 В при напряжении 5 В, нагрузочный резистор 10 кОм даст вам скачок в 2–4 раза больше на указанный входной мА, сколько вам нужно.
Так что да, он будет работать при 5 В во многих приложениях.
Вероятно, на 4V.
Становится определенно несчастным на 3V.
