Minulla on seuraava piiri, jossa on NPN HEXFET Q1 (BS170) 
Korjaa minut, jos olen väärässä:
Kun TX-3V3-mikrokontrolleri on 3.3V eli looginen 1, TX-5V on looginen 1. Tämä on koska Q1: n portti on KIINNI, kun \ $ V_ {GS} \ $ on suurempi kuin 0, ja AUKI, kun se ei ole. Joten juuri nyt se on AUKI, koska \ $ V_ {GS} = 0 \ $.
Kysymys:
Hämmennyn, kun TX-3V3-mikrokontrolleri on 0 V eli looginen 0. I tiedän mittauksistani, että tuloksena on, että TX-5V on 0 tässä tapauksessa. En ymmärrä miksi.
Sanoisin, että Q1: n portti on suljettu, koska \ $ V_ {GS} \ noin 3,3 V \ $. Mahdollisen skenaarion voin ajatella, korjaa minut, jos ajatteluprosessini on väärä, haluan tietää virheistäni :
- TX -5V: llä on impedanssi, ja koska virta kulkee pienimmän vastuksen polulla, luulen, että 5V: n virtalähteestä tuleva virta virtaa kohti TX-3V3: ta. Mitä sitten tapahtuu? Ajattelen virtaa aina marmoreina, jotka liikkuvat putken läpi. Koska TX-3V3 on 0, mihin marmorit virtaavat? Maadoitusta ei ole kytketty …
- Toinen arvauksistani on, että jännite R2-vastuksen yli on 5 V, joten TX-5V: n jäljellä oleva potentiaali on 0 V. Tässä skenaariossa ”Silti ei ole vielä maata. Joten mihin nykyinen voi mennä? Vastaa tähän kysymykseen: Koska virralla ei ole minne mennä, tarkoittako tämä, ettei R2: ssä ole jännitettä?
Tehtävän mukaan TX-5V voi myös ohjata TX-3V3: n loogista ”1” tai ”0”. Voisiko joku teistä selittää tilanteen, jossa TX-3V3 on 0V ja TX-5V on 5V? Kuinka TX-5 pystyy ohjaamaan TX-3V3: ta, kuten TX-3V3 ohjaa TX-5: tä?
Kommentit
- Tätä virtapiiriä kuvataan tässä yksityiskohtaisesti: nxp.com/documents/application_note/AN10441.pdf
Vastaus
Kun 3,3 V: n tulo vedetään alas 0 V: iin, lähde on 0 V: lla, portti on 3,3: lla V ja MOSFET ovat (enemmän tai vähemmän tälle osalle) ”päällä”.
Siksi TX-3.3V: n ohjain upottaa virran R1: stä ja R2: sta ja lähtö menee hieman tulojännitteen yläpuolelle (koska Rds (päällä)> 0 ja osa virrasta kulkee R2: n läpi).
Jos vedät TX-5V-lähdön matalaksi, MOSFETin runkodiodi johtaa ja tuo TX-3.3V-tulon (ja MOSFET-lähteen) alas matalalle TX-5V-tasolle plus 0,6 V tai niin. Jos MOSFETillä on tarpeeksi matala kynnysjännite, kanava johtaa edelleen lähdejännitteen pienentämiseen ja tilanne on sama kuin toiselta puolelta ohjattuna (MOSFET-kanava johtaa kumpaankin suuntaan).
Ilman yksityiskohtaista arviointia mielestäni tämä tietty n-kanavainen MOSFET on melko marginaalinen – ehdotan, että valitset jotain taatulla matalammalla Vgs: llä (th) 1 mA: lla, jotain enemmän kuin BSS138.
Kommentit
- mikä on kehodiodi?
- Kehodiodi (näytetään zener-kaaviona kaavamaisessa symbolissa) on osa MOSFET-rakenteen ja toimii kuin diodi, joka johtaa, jos tyhjennys on paljon negatiivisempaa kuin lähde. Kuvittele sisäinen 1N4148, joka on kytketty tyhjennyksestä lähteeseen.
- @ user1534664 Lisätietoja MOSFET-kehodiodista täällä .
- @ SpehroPefhany Joten jos tyhjennys on paljon negatiivisempi kuin lähde, diodi johtaa. Mutta jos tyhjennys on 0 V, niin kuinka se on negatiivisempi kuin lähde, joka on oletusarvoisesti 0 V? " Kuinka TX-5 pystyy ohjaamaan TX-3V3: ta ".
Vastaus
Tämä on niin yksinkertaista kuin voin kuvitella.
Mitä tahansa tapahtuu, portti on aina yli 3,3 voltin jännitteellä. Kun TX-3V3 menee nollaan, V GS on +3,3 – 0, jolloin kytkin sulkeutuu ja vetää jännitettä TX-5V myös nollaan.
Kun syöttö kummallakin puolella on suuri, mitään ei tapahdu ja molemmat puolet ovat korkeita.