Jeg har følgende krets med en NPN HEXFET Q1 (BS170) 
Korriger meg hvis jeg har feil:
Når TX-3V3-mikrokontrolleren er 3.3V dvs. logisk 1, er TX-5V en logisk 1. Dette er fordi porten til Q1 er STENGT når \ $ V_ {GS} \ $ er større enn 0, og ÅPEN når den ikke er. Så akkurat nå er det ÅPENT siden \ $ V_ {GS} = 0 \ $.
Spørsmål:
Jeg blir forvirret når TX-3V3 mikrokontrolleren er 0V, dvs. logisk 0. Jeg vet fra målingene mine at resultatet er at TX-5V er 0 i dette tilfellet. Jeg forstår ikke hvorfor.
Jeg vil si at porten til Q1 er stengt, siden \ $ V_ {GS} \ ca.3,3V \ $. Mulig scenario jeg kan tenke meg, Vennligst rett meg der tankeprosessen min er feil, jeg vil vite feilene mine :
- TX -5V har impedans, og siden strømmen tar den minste motstands vei, antar jeg at strømmen som kommer fra 5V-forsyningen vil strømme mot TX-3V3. Men hva skjer da? Jeg tenker alltid på strøm som klinkekuler som beveger seg gjennom et rør. Siden TX-3V3 er 0, hvor vil kulene strømme til? Det er ingen jord tilkoblet …
- En annen av mine gjetninger er at spenningen over R2-motstanden vil være 5V, så potensialet som er igjen ved TX-5V er 0V. I dette scenariet er det fortsatt er det ingen grunn. Så hvor kan strømmen gå? Vennligst svar på dette spørsmålet: Siden strømmen ikke har noe å gå, betyr dette at det ikke er noen spenning over R2?
I følge oppgaven kan TX-5V også kontrollere den logiske «1» eller «0» for TX-3V3. Kan en av dere forklare scenariet der TX-3V3 er 0V og TX-5V er 5V? Hvordan vil TX-5 kunne kontrollere TX-3V3, som TX-3V3 kontrollerer TX-5?
Kommentarer
- Denne kretsen er beskrevet i detalj her: nxp.com/documents/application_note/AN10441.pdf
Svar
Når 3.3V-inngangen trekkes ned til 0V, er kilden 0V, porten er på 3.3 V og MOSFET er (mer eller mindre for denne spesielle delen) «på».
Derfor synker driveren for TX-3.3V strøm fra R1 og R2, og utgangen går til litt over inngangsspenningen (fordi Rds (på)> 0 og noe strøm går gjennom R2).
Hvis du trekker TX-5V-utgangen lavt, leder kroppsdioden til MOSFET og bringer TX-3.3V-inngangen (og MOSFET-kilden) ned til TX-5V lavt nivå pluss 0,6V eller så. Hvis MOSFET har lav nok terskelspenning, leder kanalen ytterligere og reduserer kildespenningen, og situasjonen er den samme som med den som drives fra den andre siden (MOSFET-kanalen vil lede i begge retninger).
Uten å gjøre en detaljert evaluering, synes jeg denne spesielle n-kanal MOSFET er ganske marginal – jeg foreslår at du velger noe med en garantert lavere Vgs (th) på 1mA, noe mer som BSS138.
Kommentarer
- hva er en kroppsdiode?
- Kroppsdiode (vist som en zener i skjemasymbolet) er en del av MOSFET-strukturen og fungerer som en diode som leder hvis avløpet blir mye mer negativt enn kilden. Tenk deg en intern 1N4148 koblet fra avløp til kilde.
- @ user1534664 Mer om MOSFET kroppsdiode her .
- @ SpehroPefhany Så hvis avløpet er mye mer negativt enn kilden, leder dioden. Men hvis avløpet er 0V, hvordan er det da mer negativt enn kilden som er 0V som standard?
- @ user1534664 Kroppsdioden kommer til spill bare i den andre delen av spørsmålet ditt. " Hvordan vil TX-5 være i stand til å kontrollere TX-3V3 ".
Svar
Dette er så enkelt som jeg kan forestille meg det.
Uansett hva som skjer, er porten alltid på 3,3+ volt. Når TX-3V3 går til null, er V GS +3.3 – 0 slik at bryteren lukkes og drar spenningen ved TX-5V til null også.
Når inngangen på en hvilken som helst side er høy, skjer ingenting og begge sider er høye.