Su circuito actúa como una unidad de fuente de corriente de 5 a 10 mA al optoaislador. Algo menos a voltajes más bajos.
El "truco" aquí es que el BFR30 es un JFET (Transistor de efecto de campo de unión) y NO un MOSFET más común (hoy en día), y se comporta de manera fundamentalmente diferente de un MOSFET.
BFR30 hoja de datos aquí . Es esencialmente un dispositivo de "modo de agotamiento" que está completamente encendido cuando Vgs = 0 y requiere que Vgs sea negativo para apagarlo. Tomar Vgs positivo hace que la corriente de gat fluya (a diferencia de un mOSFET) a medida que el diodo de fuente de puerta con polarización inversa generalmente conduce. (Igs absmax permitido es 5 mA - ver hoja de datos).
Cuando la puerta está conectada a la fuente, el transistor está ENCENDIDO y actúa como una fuente de corriente con Ids de 5 mA mín. Y 10 mA máx. A Vds = 10V. Ver hoja de datos.
Para apagar el transistor, Vgs debe ser negativo.
Vds absmax se muestra como +/- 25V para que establezca el voltaje máximo permitido en su circuito.
La figura 3 muestra la Id de corriente esperada a Vds = 10 V para varios valores de Vgs con las curvas mínimas y máximas típicas mostradas.
La figura 4 muestra Ids contra Vgs para varios valores de Vds de 0 a 10V. Para cuando Vds alcanza 10V, la corriente se ha nivelado para aproximarse a una fuente de corriente, cada vez más a medida que Vgs se toma cada vez más negativo.
ADICIONAL
P1: ¿Entonces R18 solo actúa como un divisor de voltaje, dejando caer Vsupply - Vds @ 5mA max?
P2: ¿Sería suficiente un suministro de 5 V como entrada mínima?
Por ejemplo, 5 mA, la caída a través de R18 = I x R = 0.005 x 100 = 0.5V, por lo que afecta el voltaje disponible, pero no en gran medida.
Su función principal es actuar como un limitador de corriente en picos de entrada sustanciales cuando D18 conduce, sin que D18 intente aceptar cualquier energía que se envíe instantáneamente, lo que puede ser fatal.
Para diseñar un circuito como este o para ver si funcionará en determinadas condiciones, debe utilizar el valor del peor de los casos. Para los componentes, "peor" puede ser el valor máximo o mínimo dependiendo de cómo afecta el circuito.
En este caso, hay 3 partes no lineales en serie (diodo, GET, opto-diodo), por lo que un enfoque fácil es hacer un conjunto mínimo de supuestos, conectar los parámetros del peor de los casos para ese conjunto de suposiciones y luego ver si funcionó bajo ese conjunto de supuestos y qué tan cerca está el límite.
No pude encontrar un optoacoplador que coincidiera con los nombres dados, así que elegí el más barato que Digikey vende, por ejemplo. Prces aquí : LTV817, 37c en unidades, 7.6c en cantidad de 10k.
Hoja de datos de BFR30 JFET aquí:
hoja de datos del diodo BAV100 aquí:
hoja de datos LTV817 pto aquí:
Suponga: corriente de 5 mA.
Usando hojas de datos:
En el peor de los casos, opto-diodo Vf a 20 mA = 1.4V (1.2V típico).
Será algo menor a 5 mA PERO 1.4V está bien, como se verá.
BAV103 diodo a 5 mA = aproximadamente 0.7V. Use 0.8V por seguridad. Esperar más bajo.
R18 caída = 0.5V.
En Vin = 5V que deja el saldo para el FET = 5 - 0.5 - 0.7 - 1.4 = 2.4V.
La hoja de datos de JFET Fig. 4 muestra Ids vs Vds típicos en Vgs = 0. / Vds ~ = 1.25V a 4 mA Vds ~ = 1.6v a 4.5 mA Vds = 2.25V a 5 mA
Esos son voltajes típicos. En Vgs = 0V y Vds = 10V, Ids es ~ = 4/6/10 mA.
Mezcle todo eso y tueste hasta que estén tiernos y concluiría que en el peor de los casos, es posible que no obtenga 5 mA y casi con seguridad obtendrá 4 mA.
La versión más barata de este opto tiene un CTR del 50% a 4 mA, por lo que obtendría 2 mA en Vout opto = 10V.
Si estaba tratando de obtener una oscilación de voltaje de riel a riel de 5V con un suministro de 5V, una resistencia de carga de 10k le dará una oscilación de 2x a 4x por mA de entrada especificada que necesite.
Entonces, sí, funcionará a 5V en muchas aplicaciones.
Probablemente a 4V.
Volverse decididamente infeliz a 3V.
