Tengo un circuito que convierte las señales de polaridad RS-232 de 5V (lógico 0 = + 5V, lógico 1 = -5V) a polaridad TTL de 3.3V (lógico 1 = 3.3V, lógico 0 = 0V) usando un transistor BC548.
Forma una compuerta NOT, de modo que cuando la salida RS-232 es alta, baja la salida y viceversa.
Como referencia, el dispositivo RS-232 (un receptor GPS) está transmitiendo a 9600bps y está conectado a un UART de Raspberry Pi.
Mi circuito se ve así:
Sin embargo, esta configuración hace que el transistor vea un voltaje de -5V a través de la unión del emisor base debido al voltaje negativo de la entrada RS-232. El BC548 tiene un Vbe máximo de -6V, pero me gustaría proteger el transistor minimizando cualquier voltaje negativo a través de la unión del emisor base.
Después de algunas búsquedas, encontré una publicación en los foros de Raspberry Pi que sugiere el siguiente circuito para proteger el transistor del voltaje negativo:
He construido el circuito y parece tener éxito: el voltaje Vbe más bajo es de alrededor de -0.5V. Mi multímetro digital solo se actualiza aproximadamente 5 veces por segundo y no tengo un osciloscopio para ver las cosas más claramente, pero anteriormente mostró el voltaje Vbe más bajo a alrededor de -5V.
Mis preguntas son las siguientes:
¿Por qué se coloca el diodo donde está? Si interpreto las cosas correctamente, significa que el Vbe más bajo sería el mismo que la caída directa del diodo y que habría un flujo de corriente desde tierra a través de la resistencia R1 hacia el pin de voltaje negativo RS-232. ¿No tendría más sentido colocar el diodo entre la entrada RS-232 y R1, o entre R1 y el transistor Q1, para bloquear el flujo de corriente en el pin?
El esquema dice que use un diodo de alta velocidad 1N4148, que he usado. ¿Hay alguna desventaja en usar un 1N4001 en lugar de un 1N4148? 9600bps significa que cada bit tiene aproximadamente 100 uS de largo y el 1N4001 tiene un tiempo de recuperación inversa típico de 2 uS. El 1N4148 tiene un tiempo de recuperación inverso típico de 4nS, claramente el 1N4148 es más rápido en el cambio, pero ¿realmente hace una diferencia en este contexto?