Mám následující okruh s NPN HEXFET Q1 (BS170) 
Opravte mě, pokud se mýlím:
Když je mikrokontrolér TX-3V3 3.3V tj. Logický 1, TX-5V je logický 1. Toto je protože brána Q1 je ZAVŘENO, když \ $ V_ {GS} \ $ je větší než 0, a OTEVŘENO, pokud není. Takže právě teď je OTEVŘENO, protože \ $ V_ {GS} = 0 \ $.
Otázka:
Jsem zmatený, když je mikrokontrolér TX-3V3 0V, tj. Logický 0. I z mých měření vím, že výsledkem je, že TX-5V je v tomto případě 0. Nechápu proč.
Řekl bych, že brána Q1 je zavřená, protože \ $ V_ {GS} \ přibližně 3,3 V \ $. Možný scénář, na který si myslím, opravte mě, kde je můj myšlenkový proces špatný, chci znát své chyby :
- TX -5V má impedanci, a protože proud má cestu nejmenšího odporu, myslím, že proud přicházející ze zdroje 5V bude proudit směrem k TX-3V3. Co se však potom stane? Vždy si představuji proud jako kuličky pohybující se trubicí. Protože TX-3V3 je 0, kam tedy budou kuličky proudit? Není připojeno žádné uzemnění …
- Další z mých odhadů je, že napětí na rezistoru R2 bude 5V, takže potenciál, který zbyde na TX-5V, je 0V. V tomto scénáři existuje „Stále však není důvod. Kam tedy může proud jít? Odpovězte prosím na tuto otázku: Jelikož proud nemá kam jít, znamená to, že na R2 není žádné napětí?
Podle přiřazení může TX-5V také ovládat logickou „1“ nebo „0“ pro TX-3V3. Může někdo z vás vysvětlit scénář, kdy TX-3V3 je 0V a TX-5V je 5V? Jak bude TX-5 schopen ovládat TX-3V3, jako TX-3V3 ovládá TX-5?
Komentáře
- Tento obvod je podrobněji popsán zde: nxp.com/documents/application_note/AN10441.pdf
Odpověď
Když je vstup 3.3V stažen na 0V, zdroj je na 0V, brána na 3.3 V a MOSFET je (víceméně pro tuto konkrétní část) „zapnutý“.
Proto ovladač pro TX-3.3V snižuje proud z R1 a R2 a výstup jde mírně nad vstupní napětí (protože Rds (on)> 0 a nějaký proud prochází R2).
Pokud vytáhnete výstup TX-5V nízko, pak dioda těla MOSFET vede a přivede vstup TX-3,3V (a zdroj MOSFET) na nízkou úroveň TX-5V plus 0,6V nebo tak. Pokud má MOSFET dostatečně nízké prahové napětí, kanál vede další snižování zdrojového napětí a situace je stejná jako u něj poháněného z druhé strany (kanál MOSFET bude fungovat v obou směrech).
Bez podrobného vyhodnocení si myslím, že tento konkrétní N-kanálový MOSFET je docela okrajový – navrhuji vybrat něco se zaručenou nižší Vgs (th) při 1mA, něco jako BSS138.
Komentáře
- co je to tělová dioda?
- tělová dioda (ve schematickém symbolu zobrazená jako zenerova) je součástí struktury MOSFET a funguje jako dioda, která vede, pokud je odtok mnohem negativnější než zdroj. Představte si interní 1N4148 připojený od odtoku ke zdroji.
- @ user1534664 Více o tělové diodě MOSFET zde .
- @ SpehroPefhany Takže pokud je odtok mnohem negativnější než zdroj, dioda vede. Pokud je však odtok 0 V, jak je to negativnější než zdroj, který je ve výchozím nastavení 0 V?
- @ user1534664 Dioda těla přichází do hry až ve druhé části vaší otázky. " Jak bude TX-5 schopen ovládat TX-3V3 ".
Odpověď
Je to tak jednoduché, jak si dokážu představit.
Ať se stane cokoli, brána je vždy na 3,3+ voltů. Když TX-3V3 klesne na nulu, hodnota V GS je +3,3 – 0, což způsobí sepnutí spínače a přetažení napětí na TX-5V také na nulu.
Když je vstup na kterékoli straně vysoký, nic se neděje a obě strany jsou vysoké.