Tenho o seguinte circuito com um NPN HEXFET Q1 (BS170) 
Corrija-me se eu estiver errado:
Quando o microcontrolador TX-3V3 é 3.3V ou seja, lógico 1, o TX-5V é um lógico 1. Isso é porque a porta de Q1 é FECHADA quando \ $ V_ {GS} \ $ é maior que 0, e ABERTA quando não é. Então agora está ABERTO, pois \ $ V_ {GS} = 0 \ $.
Pergunta:
Eu fico confuso quando o microcontrolador TX-3V3 é 0V, ou seja, lógico 0. I sei pelas minhas medições que o resultado é que o TX-5V é 0 neste caso. Não entendo por quê.
Eu diria que o portão do primeiro trimestre está fechado, já que \ $ V_ {GS} \ aproximadamente 3,3 V \ $. Cenário possível “s que posso imaginar, corrija-me onde meu processo de pensamento está errado, eu quero saber meus erros :
- O TX -5V tem impedância, e como a corrente segue o caminho de menor resistência, meu palpite é que a corrente vinda da fonte de 5V fluirá em direção ao TX-3V3. No entanto, o que acontece? Sempre penso na corrente como bolas de gude movendo-se por um tubo. Como o TX-3V3 é 0, para onde irão as bolinhas? Não há aterramento conectado …
- Outro de meus palpites é que a tensão no resistor R2 será de 5 V, portanto, o potencial restante no TX-5 V é 0 V. Neste cenário, “Ainda não há terreno. Então, para onde pode ir a corrente? Responda a esta pergunta: Visto que a corrente não tem para onde ir, isso significa que não há tensão no R2?
De acordo com a atribuição, o TX-5V também pode controlar o “1” ou “0” lógico para o TX-3V3. Alguém pode explicar o cenário em que TX-3V3 é 0 V e TX-5V é 5 V? Como o TX-5 será capaz de controlar o TX-3V3, como o TX-3V3 controla o TX-5?
Comentários
- Este circuito é descrito com alguns detalhes aqui: nxp.com/documents/application_note/AN10441.pdf
Resposta
Quando a entrada de 3,3 V é puxada para 0 V, a fonte está em 0 V, a porta está em 3,3 V e o MOSFET está (mais ou menos para esta parte em particular) “ligado”.
Portanto, o driver do TX-3.3V absorve a corrente de R1 e R2 e a saída vai para um pouco acima da tensão de entrada (porque Rds (on)> 0 e alguma corrente passa por R2).
Se você puxar a saída TX-5V para baixo, o diodo do corpo do MOSFET conduz e traz a entrada TX-3.3V (e a fonte MOSFET) para baixo para o nível baixo TX-5V mais 0,6V ou então. Se o MOSFET tiver uma tensão de limiar suficientemente baixa, o canal conduz reduzindo ainda mais a tensão da fonte e a situação é a mesma que com ele conduzido do outro lado (o canal MOSFET conduzirá em qualquer direção).
Sem fazer uma avaliação detalhada, acho que este MOSFET de n-channel em particular é bastante marginal – sugiro escolher algo com Vgs (th) garantido mais baixo a 1mA, algo mais parecido com o BSS138.
Comentários
- o que é um diodo do corpo?
- O diodo do corpo (mostrado como um zener no símbolo esquemático) faz parte da estrutura do MOSFET e atua como um diodo que conduz se o dreno ficar muito mais negativo do que a fonte. Imagine um 1N4148 interno conectado do dreno à fonte.
- @ user1534664 Mais sobre o diodo corporal MOSFET aqui .
- @ SpehroPefhany Então, se o dreno for muito mais negativo que a fonte, o diodo conduz. Mas se o dreno é 0 V, então por que ele é mais negativo do que a fonte que é 0 V por padrão?
- @ user1534664 O diodo do corpo entra em ação apenas na segunda parte da sua pergunta. " Como o TX-5 será capaz de controlar o TX-3V3 ".
Resposta
Isso é tão simples quanto posso imaginar.
Aconteça o que acontecer, o portão está sempre a mais de 3,3 volts. Quando TX-3V3 vai para zero, V GS é +3,3 – 0 fazendo a chave fechar e arrastando a tensão em TX-5V para zero também.
Quando a entrada em qualquer lado é alta, nada acontece e os dois lados ficam altos.