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数字电子学中的保护输入
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数字电子学中的保护输入
介绍
在一个通用的电子系统中，有一些输入是由最终用户控制的。这些输入是由电子学读取的，并通过使用输出来执行。输入可以来自无数的来源：按钮、开关、传感器、继电器和通信设备。在某些环境和情况下，这些输入信号会对读取它们的电子学构成威胁——特别是如果这些电子设计没有考虑保护的话。工业电子世界就是这样一个环境。
这种环境设计的一个重要方面是将敏感的电子设备与来自工厂地板严酷条件的输入相连接。通常，输入是由某种智能处理器（如微控制器、FPGA或状态机）读取的。在这种情况下，必须保护处理器不受输入的影响，同时还要为处理器提供一个可用的读取信号。
问题的定义
在一个典型的工厂系统中，可能有一个位于中央处理单元远端的控制面板上的按钮。按钮通过长线连接到中央处理。不幸的是，这可能导致疏忽的电子故障。长导线可以作为感应器，当一个按钮被打开或关闭时，电子线路上会出现大的电压尖峰。图1显示了这种情况的简化图。
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.
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