Lösung zum Ansteuern eines P-Kanal-MOSFET bei zu niedriger Gate-/Source-Spannung?

Ich habe dieses Forum von Zeit zu Zeit genutzt, um nach Lösungen und Vorschlägen zu suchen, aber dies ist mein allererster Beitrag! Hier gibt es viele großartige Fragen und Antworten zu P- und N-Kanal-MOSFETs, aber ich kann keine Lösung für meine Frage finden. Ich musste den niedrigen Bereich meiner Gerätespannung auf einer von mir hergestellten Platine von 1,5 V auf 0,6 V ändern und habe jetzt Probleme, einen P-Kanal-MOSFET anzusteuern, der verwendet wird, um die Niederstrommessungen im Design durch Kurzschließen des Shunt-Widerstands auszuschalten mit einem P-Kanal-MOSFET.

Die Vgs für den P-Kanal-MOSFET reicht nicht mehr aus, um den MOSFET vollständig einzuschalten, wenn die Spannung für das Gerät 0,6 V beträgt (Vgs = -0,6 V).

Siehe Schema A für die funktionierende Lösung, bei der der niedrige Bereich der Gerätespannung 1,5 V beträgt.

Möglicherweise bin ich hier mit den Lösungen in den Schemata B und C sehr gut einen Kaninchenpfad hinuntergegangen, und ich bitte um Hilfe, um entweder meine vorgeschlagene Lösung (Schema C) zu überprüfen oder eine viel bessere/andere/einfachere Lösung bereitzustellen, die ich nicht herausfinden konnte aus.

Jede Hilfe wäre sehr willkommen!

Unten ist die etwas lange Erklärung der 3 Designs (es tut mir leid, dass die Komponenten-IDs alle unterschiedlich sind, Kopieren und Einfügen macht das automatisch):

A - Schema:

Dies ist die Arbeits-/Stromlösung, die auf einer Platine mit einer im Bereich von 1,5-5 V erzeugten Gerätespannung verwendet wird. Q6 schließt den Shunt-Widerstand R40 kurz, wenn der gemessene Strom über 1 mA liegt, um einen hohen Spannungsabfall über R40 für höhere Ströme zu vermeiden. Q6 kann hier einfach mit N-Channel Q7 von einem uProcessor gesteuert werden. Wenn das Gate von Q6 geerdet ist (über Q7), liegt Vgs zwischen -1,5 V und -5 V, gut innerhalb des vollständig eingeschalteten Bereichs des verwendeten P-Kanals.

B - Schema:

Dies ist das neue Design der Platine, bei dem die erzeugte Gerätespannung im Bereich von 0,6 bis 5 V liegt, anstatt wie über 1,5 bis 5 V. Q8 (wie Q6 oben) kann nicht mehr einfach vollständig eingeschaltet werden, da Vgs nicht ausreicht (-0,6 V). Dies ist ein Versuch, die Gate-Spannung von Q8 (wie Q6 oben) zu senken (oder zu erhöhen), indem ich Source von Q9 (wie Q7 oben) nicht auf GND referenziere, sondern Source eine negative Spannung hinzugefügt habe. Dies würde eine Vgs für Q8 (wie Q6 oben) zwischen -1,6 V und -6 V ergeben. Wir können jetzt Q8 (dasselbe wie Q6 oben) wieder vollständig einschalten.

Das Problem ist (und es gibt wahrscheinlich noch mehr, was ich vermisst habe), dass selbst wenn ich den uProcessor-Pin Float oder High-Z steuere, Q9 (wie Q7 oben) steuere, um Q9 (und Q8) auszuschalten, der uProcessor-Pin auf -1 V liegt. Da der uProcessor-Pin Schutzdioden zu GND und VCC hat, führt dies dazu, dass die GND-Diode leitet (Max ist -0,5 V).

C - Schema:

Wie Schema B, aber ich habe Q2 als High-Side-Schalter hinzugefügt, um zu versuchen, das Problem mit dem in Schema B erläuterten uProcessor-Pin zu vermeiden. Auf diese Weise sollte ich in der Lage sein, diesen High-Side-Schalter mit dem uProcessor-Pin zu steuern, der sich wiederum drehen würde EIN und AUS Q4 (in diesem Schema Q7 und Q9 in den anderen).

Macht das Sinn? Es gibt so viele Treiber und Ebenen in diesem Design und ich bin vielleicht einfach den falschen Weg gegangen und es gibt eine viel einfachere Lösung?

Auch hier wäre jede Hilfe sehr willkommen! Nehmen Sie mein Design auseinander, so viel Sie wollen.

BEARBEITEN 1 - Bessere Details darüber, was diese Schaltung und Anforderungen antreibt:

Der Schaltplan ist insgesamt viel größer. Das „Device“ oder „VCC_Device“, das nicht abgebildet ist, ist ein DC/DC-Umschalter, der bis zu 2,5 A liefert, der jetzt 0,6 bis 5 V DC ausgibt, durch die Mess-Shunts läuft und ihn an das zu testende Gerät (TARGET_POWER) liefert. . Ich habe das Gerät und das Ziel möglicherweise nicht sehr gut erklärt, was das Risiko darstellt, wenn Sie versuchen, Teile des Schaltplans zu vereinfachen oder wegzulassen.

Wie in den Kommentaren erwähnt, sollte ich auf das kleinste Element vereinfachen, was unten von tfong01 getan wurde. Die einzigen Anforderungen sind, dass ich den MOSFET mit einer variierten Quellenspannung zwischen 0,6 V und 5 V vollständig einschalten kann. Der MOSFET sollte in der Lage sein, mindestens 2,5 A zu verarbeiten, und der Rdson sollte niedrig gehalten werden (max. 40 mOhm für max. 100 mV Abfall bei 2,5 A), um Wärme und Spannungsabfall zu vermeiden. Übrigens mag es seltsam erscheinen, dass ich keine Strommessungen für den gesamten Bereich von 0 bis 2,5 A anbiete, aber hier ist ein Grund dafür (der Vorschlag ist also gut, das von der Problemstellung zu entkoppeln!).