Jag har följande krets med en NPN HEXFET Q1 (BS170) 
Korrigera mig om jag har fel:
När TX-3V3-mikrokontrollern är 3.3V dvs logisk 1 är TX-5V en logisk 1. Detta är eftersom grinden till Q1 är STÄNGD när \ $ V_ {GS} \ $ är större än 0 och OPEN när den inte är det. Så just nu är det ÖPPEN eftersom \ $ V_ {GS} = 0 \ $.
Fråga:
Jag blir förvirrad när TX-3V3 mikrokontrollern är 0V dvs logisk 0. Jag vet från mina mätningar att resultatet är att TX-5V är 0 i detta fall. Jag förstår inte varför.
Jag skulle säga att grinden till Q1 är stängd, eftersom \ $ V_ {GS} \ ca 3,3 V \ $. Möjligt scenario jag kan tänka mig, korrigera mig där min tankeprocess är fel, jag vill veta mina misstag :
- TX -5V har impedans, och eftersom strömmen tar vägen för minst motstånd är min gissning att strömmen som kommer från 5V-matningen kommer att strömma mot TX-3V3. Men vad händer då? Jag tänker alltid på ström som kulor som rör sig genom ett rör. Eftersom TX-3V3 är en 0, var kommer marmor då att flyta till? Det finns ingen jord ansluten …
- En annan av mina gissningar är att spänningen över R2-motståndet kommer att vara 5V, så potentialen som finns kvar vid TX-5V är 0V. I det här scenariot finns det men det är fortfarande ingen mark. Så vart kan strömmen gå? Vänligen svara på denna fråga: Eftersom strömmen inte har någonstans att gå, betyder detta att det inte finns någon spänning över R2?
Enligt uppdraget kan TX-5V också styra den logiska ”1” eller ”0” för TX-3V3. Kan någon av er förklara scenariot där TX-3V3 är 0V och TX-5V är 5V? Hur kommer TX-5 att kunna kontrollera TX-3V3, precis som TX-3V3 styr TX-5?
Kommentarer
- Denna krets beskrivs i detalj här: nxp.com/documents/application_note/AN10441.pdf
Svar
När 3,3 V-ingången dras ner till 0 V, är källan vid 0 V, grinden är vid 3,3 V och MOSFET är (mer eller mindre för denna speciella del) ”på”.
Därför sjunker drivrutinen för TX-3.3V ström från R1 och R2 och utgången går till något över ingångsspänningen (eftersom Rds (on)> 0 och viss ström går genom R2).
Om du drar TX-5V-utgången låg, leder kroppsdioden på MOSFET och sänker TX-3.3V-ingången (och MOSFET-källan) ner till TX-5V-lågnivån plus 0,6V eller så. Om MOSFET har tillräckligt låg tröskelspänning leder kanalen ytterligare för att minska källspänningen och situationen är densamma som när den drivs från andra sidan (MOSFET-kanalen kommer att leda i båda riktningarna).
Utan att göra en detaljerad utvärdering tycker jag att den här specifika n-kanalens MOSFET är ganska marginell – jag föreslår att du väljer något med en garanterad lägre Vgs (th) vid 1 mA, något mer som BSS138.
Kommentarer
- vad är en kroppsdiod?
- Kroppsdiod (visas som en zener i den schematiska symbolen) är en del av MOSFET-strukturen och fungerar som en diod som leder om avloppet blir mycket mer negativt än källan. Föreställ dig en intern 1N4148 ansluten från avlopp till källa.
- @ user1534664 Mer om MOSFET-kroppsdiod här .
- @ SpehroPefhany Så om avloppet är mycket mer negativt än källan, leder dioden. Men om avloppet är 0V, hur är det då mer negativt än källan som är 0V som standard?
- @ user1534664 Kroppsdioden kommer bara till spel i den andra delen av din fråga. " Hur kommer TX-5 att kunna styra TX-3V3 ".
Svar
Detta är så enkelt som jag kan föreställa mig det.
Vad som än händer är grinden alltid vid 3,3+ volt. När TX-3V3 går till noll är V GS +3,3 – 0 vilket gör att omkopplaren stängs och drar spänningen vid TX-5V till noll också.
När inmatningen på någon sida är hög händer ingenting och båda sidor är höga.