Comment fonctionne un décalage de niveau bidirectionnel?

Jai le circuit suivant avec un circuit NPN HEXFET Q1 (BS170) Circuit

Corrigez-moi si je me trompe:

Lorsque le microcontrôleur TX-3V3 est 3.3V cest-à-dire logique 1, le TX-5V est un 1 logique. car la porte de Q1 est FERMÉE quand \ $ V_ {GS} \ $ est supérieur à 0, et OUVERTE quand ce nest pas le cas. Donc, pour le moment, il est OUVERT puisque \ $ V_ {GS} = 0 \ $.

Question:

Je suis confus quand le microcontrôleur TX-3V3 est à 0V cest-à-dire à 0 logique. I sachez daprès mes mesures que le résultat est que le TX-5V est 0 dans ce cas. Je ne comprends pas pourquoi.

Je dirais que la porte de Q1 est fermée, puisque \ $ V_ {GS} \ environ 3,3V \ $. Scénarios possibles auxquels je peux penser, sil vous plaît, corrigez-moi où mon processus de pensée est erroné, je veux connaître mes erreurs :

  • Le TX -5V a une impédance, et comme le courant emprunte le chemin de la moindre résistance, je suppose que le courant provenant de lalimentation 5V circulera vers le TX-3V3. Cependant, que se passe-t-il alors? Je considère toujours le courant comme des billes se déplaçant dans un tube. Puisque le TX-3V3 est un 0, alors vers où les billes couleront-elles? Il ny a pas de masse connectée …
  • Une autre de mes hypothèses est que la tension aux bornes de la résistance R2 sera de 5V, donc le potentiel restant au TX-5V est de 0V. Dans ce scénario, il « Il ny a toujours pas de fondement cependant. Alors, où peut aller le courant? Veuillez répondre à cette question: Puisque le courant na nulle part où aller, cela signifie-t-il quil ny a pas de tension sur R2?

Selon laffectation, le TX-5V peut également contrôler le « 1 » ou le « 0 » logique pour le TX-3V3. Lun de vous peut-il expliquer le scénario où le TX-3V3 est à 0V et le TX-5V à 5V? Comment le TX-5 pourra-t-il contrôler le TX-3V3, comme le TX-3V3 contrôle le TX-5?

Commentaires

Réponse

Lorsque lentrée 3.3V est abaissée à 0V, la source est à 0V, la porte est à 3.3 V et le MOSFET est (plus ou moins pour cette partie particulière) « activé ».

Par conséquent, le pilote pour le TX-3.3V absorbe le courant de R1 et R2 et la sortie passe légèrement au-dessus de la tension dentrée (car Rds (on)> 0 et un certain courant passe par R2).

Si vous tirez la sortie TX-5V à un niveau bas, la diode du corps du MOSFET conduit et ramène lentrée TX-3.3V (et la source MOSFET) au niveau bas TX-5V plus 0,6V ou alors. Si le MOSFET a une tension de seuil suffisamment basse, le canal conduit en réduisant davantage la tension de source et la situation est la même que sil était entraîné de lautre côté (le canal MOSFET conduira dans les deux sens).

Sans faire une évaluation détaillée, je pense que ce MOSFET à canal n particulier est assez marginal – je suggère de choisir quelque chose avec un Vgs (th) inférieur garanti à 1 mA, quelque chose plus comme le BSS138.

Commentaires

  • Quest-ce quune diode de corps?
  • La diode de corps (représentée par un zener dans le symbole schématique) fait partie de la structure MOSFET et agit comme une diode qui conduit si le drain devient beaucoup plus négatif que la source. Imaginez un 1N4148 interne connecté du drain à la source.
  • @ user1534664 En savoir plus sur la diode de corps MOSFET ici .
  • @ SpehroPefhany Donc, si le drain est beaucoup plus négatif que la source, la diode conduit. Mais si le drain est 0V, alors en quoi est-il plus négatif que la source qui est 0V par défaut?
  • @ user1534664 La diode du corps nintervient que dans la deuxième partie de votre question. " Comment le TX-5 pourra-t-il contrôler le TX-3V3 ".

Réponse

Cest aussi simple que je peux limaginer.

Quoi quil arrive, la porte est toujours à 3,3+ volts. Lorsque TX-3V3 passe à zéro, V GS est +3,3 – 0 fermant le commutateur et faisant glisser la tension à TX-5V à zéro également.

Lorsque lentrée dun côté est élevée, rien ne se passe et les deux côtés sont hauts.

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