數(shù)字電子學(xué)中的保護(hù)輸入

　　介紹

　　在一個通用的電子系統(tǒng)中，有一些輸入是由最終用戶控制的。這些輸入是由電子學(xué)讀取的，并通過使用輸出來執(zhí)行。輸入可以來自無數(shù)的來源：按鈕、開關(guān)、傳感器、繼電器和通信設(shè)備。在某些環(huán)境和情況下，這些輸入信號會對讀取它們的電子學(xué)構(gòu)成威脅——特別是如果這些電子設(shè)計沒有考慮保護(hù)的話。工業(yè)電子世界就是這樣一個環(huán)境。

　　這種環(huán)境設(shè)計的一個重要方面是將敏感的電子設(shè)備與來自工廠地板嚴(yán)酷條件的輸入相連接。通常，輸入是由某種智能處理器（如微控制器、FPGA或狀態(tài)機）讀取的。在這種情況下，必須保護(hù)處理器不受輸入的影響，同時還要為處理器提供一個可用的讀取信號。

　　問題的定義

　　在一個典型的工廠系統(tǒng)中，可能有一個位于中央處理單元遠(yuǎn)端的控制面板上的按鈕。按鈕通過長線連接到中央處理。不幸的是，這可能導(dǎo)致疏忽的電子故障。長導(dǎo)線可以作為感應(yīng)器，當(dāng)一個按鈕被打開或關(guān)閉時，電子線路上會出現(xiàn)大的電壓尖峰。圖1顯示了這種情況的簡化圖。

　　n order to discuss approaches to overcoming this problem， a more specific example will be used. Typical microcontrollers have input impedance on the order of 20 MΩ。 In addition， system voltages range from 1.2 V to 5.0 V. In this case， we will assume a 5 V system. Figure 2 shows Figure 1 reconfigured as a simplified electronic model.