Am următorul circuit cu un NPN HEXFET Q1 (BS170) 
Corectează-mă dacă greșesc:
Când microcontrolerul TX-3V3 este 3.3V adică logic 1, TX-5V este un logic 1. Acesta este deoarece poarta Q1 este ÎNCHISĂ când \ $ V_ {GS} \ $ este mai mare decât 0 și OPEN când nu este. Deci chiar acum este DESCHIS deoarece \ $ V_ {GS} = 0 \ $.
Întrebare:
Mă încurc când microcontrolerul TX-3V3 este 0V, adică logic 0. I știu din măsurătorile mele că rezultatul este că TX-5V este 0 în acest caz. Nu înțeleg de ce.
Aș spune că poarta Q1 este închisă, deoarece \ $ V_ {GS} \ aproximativ 3.3V \ $. Scenariu posibil la care mă pot gândi, vă rog să mă corectați acolo unde procesul meu de gândire este greșit, vreau să știu greșelile mele :
- TX -5V are impedanță și, din moment ce curentul ia calea celei mai puțin rezistente, presupun că curentul care vine de la alimentarea de 5V va curge către TX-3V3. Cu toate acestea, atunci ce se întâmplă? Mereu mă gândesc la curent ca la baloane care se mișcă printr-un tub. Deoarece TX-3V3 este 0, atunci unde vor curge marmurile? Nu există conexiune la pământ …
- O altă presupunere a mea este că tensiunea pe rezistorul R2 va fi de 5V, deci potențialul rămas la TX-5V este 0V. În acest scenariu există Totuși, încă nu există teren. Deci, unde poate merge curentul? Vă rugăm să răspundeți la această întrebare: Întrucât curentul nu are încotro, înseamnă că nu există tensiune pe R2?
Conform misiunii, TX-5V poate controla și „1” sau „0” logic pentru TX-3V3. Poate unul dintre voi să explice scenariul în care TX-3V3 este 0V și TX-5V este 5V? Cum va putea TX-5 să controleze TX-3V3, precum TX-3V3 controlează TX-5?
Comentarii
- Acest circuit este descris în detaliu aici: nxp.com/documents/application_note/AN10441.pdf
Răspuns
Când intrarea de 3,3V este trasă în jos la 0V, sursa este la 0V, poarta este la 3,3 V și MOSFET-ul este (mai mult sau mai puțin pentru această parte specială) „activat”.
Prin urmare, driverul pentru TX-3.3V scufundă curentul de la R1 și R2, iar ieșirea merge puțin peste tensiunea de intrare (deoarece Rds (pornit)> 0 și un anumit curent trece prin R2).
Dacă scăpați de ieșirea TX-5V, atunci dioda corpului MOSFET conduce și aduce intrarea TX-3.3V (și sursa MOSFET) la nivelul scăzut al TX-5V plus 0,6V sau asa de. Dacă MOSFET are o tensiune prag suficient de scăzută, canalul conduce la reducerea în continuare a tensiunii sursei și situația este aceeași ca și când este condus de cealaltă parte (canalul MOSFET va conduce în ambele direcții).
Fără a face o evaluare detaliată, cred că acest MOSFET n-canal este destul de marginal – vă sugerez să alegeți ceva cu un Vgs (th) mai mic garantat la 1mA, ceva mai mult ca BSS138.
Comentarii
- ce este o diodă corporală?
- Dioda corporală (prezentată ca zener în simbolul schematic) face parte a structurii MOSFET și acționează ca o diodă care conduce dacă drenul devine mult mai negativ decât sursa. Imaginați-vă un 1N4148 intern conectat de la evacuare la sursă.
- @ user1534664 Mai multe despre dioda corp MOSFET aici .
- @ SpehroPefhany Deci, dacă scurgerea este mult mai negativă decât sursa, dioda conduce. Dar dacă scurgerea este 0V, atunci cum este mai negativ decât sursa care este 0V în mod implicit?
- @ user1534664 Dioda corpului intră în joc numai în a doua parte a întrebării dvs. " Cum va putea TX-5 să controleze TX-3V3 ".
Răspuns
Acest lucru este la fel de simplu pe cât mi-l pot imagina.
Orice se întâmplă poarta este întotdeauna la 3,3+ volți. Când TX-3V3 merge la zero, V GS este +3,3 – 0 făcând comutatorul închis și trăgând tensiunea la TX-5V la zero, de asemenea.
Când intrarea din orice parte este mare, nu se întâmplă nimic și ambele părți sunt mari.