Nicht invertierender Pegelumsetzer mit BJT

Ich bin auf dieses Design gestoßen, als ich im Internet nach BJT-Schaltern gesucht habe.

Der Ic-Strom wird als kleiner als der maximal zulässige Senkenstrom des MCU-Pins angesehen. Ich dachte, das Konzept ist, dass, wenn der GPIO auf niedrigem Pegel wäre (0 Spannung, Basis-Emitter = 3,3 V), der Transistor in seinem Sättigungsbereich wäre und der Strom durch seinen Kanal fließen würde. Wenn dagegen der GPIO-Pin bei 3,3 V hochgezogen wird, würde der Transistor aufgrund der vorgespannten Basis (Basis-Emitter = 0 V) ​​im Sperrbereich abgeschaltet und es würde kein Strom mehr fließen.

Die Frage hier ist: Wie sicher ist diese Topologie für eine MCU? Wie viel besser würde ich ein ähnliches Konzept wie dieses umsetzen? Ich war auf der Suche nach einem aktiven Low-Schalter.

Ich füge einige zusätzliche Details hinzuGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

sieht für invertierenden Ausgang ok aus, aber NICHT für einen nicht invertierenden Schalter. Aber denken Sie daran, dass kein Schalter ohne Spezifikationen für Vol/Iol und Voh/Ioh entworfen werden kann
Der Ausgang wäre nicht invertierend, denn wenn der GPIO auf Null fällt, würde der Kollektor uns 0 V in Bezug auf Masse anbieten.
Ja, bei hoher Impedanz besteht die Gefahr von Leckagen und Durchschussfehlern durch EMI, ESD usw., also NG
Die einzigen Überlegungen, die berücksichtigt werden müssen, sind die maximale Kollektor-Emitter-Spannung, die maximale Kollektor-Basis-Spannung und der maximale Senkenstrom des GPIO-Pins und natürlich der maximale Kollektorstrom, der normalerweise viel größer ist als der maximal zulässige Senkenstrom des GPIO-Pins
Ich habe mir über diese Risiken Gedanken gemacht...
Wenn Sie Rbe auf einem lauten Kabel vertragen können, ok. Ziehen Sie auch Power-Sequencing-Eingänge vor Vdd am Remote-GPIO in Betracht
Welches Problem versuchst du zu lösen? Wo versuchen Sie, den Strom zu liefern, der von dieser Schaltung geschaltet wird?
Ein niedriger RdsOn 3,3 V-Treiber ist besser als über ,, EMI ? Twisted-Pair verwenden,
Ich habe diese Topologie im Internet gefunden, als ich nach einem nicht invertierenden Schalter gesucht habe, um einen analogen Eingang (z. B. EN-Pin eines Abwärtswandlers) zu steuern. Es fließt kein nennenswerter Strom durch den Transistor, er wird nur verwendet, um einen analogen Pin herunterzuziehen.
Es ist zum Beispiel ein nicht invertierender Pegelumsetzer 0-3,3 V 0-50 V.
Nein, der Emitterausgang geht nicht auf 50 V in ein hohes Zin. Wenn am Emitter kein Pull-up vorhanden ist, darf Vbe rückwärts -5 V durch das R-Verhältnis nicht überschreiten.
Der Emitter geht nicht auf 50 V, wenn er geht, wird die MCU zerstört. Der Eingang ist der Emitter, an dem 0-3,3 V anliegen, und der Ausgang ist der Kollektor, der bis zu 50 V hochgeht
Persönlich möchte ich 50 V von einer 3-V-MCU fernhalten. Dies funktioniert im Labor mit einer harmlosen Last von wenigen mA, aber ich würde es niemals in freier Wildbahn freigeben, es sei denn, die Anwendung wäre sehr kontrolliert.

Antworten (1)

Die von Ihnen vorgeschlagene Schaltung ist ungefähr in Ordnung. Der Schaltplan nicht so sehr.

Dies ist ein Verstärker mit gemeinsamer Basis. Eine Verwendung solcher Dinge besteht darin, eine große Spannung mit einer kleinen Spannung zu handhaben. Der erste Widerstand auf der linken Seite (verwenden Sie beim nächsten Mal Komponentenbezeichnungen) wird wahrscheinlich besser weggelassen, je nachdem, was Sie wirklich versuchen zu tun. Schließen Sie die Basis einfach direkt an die 3,3-V-Versorgung an. Schalten Sie einen Widerstand in Reihe mit dem Emitter, um den Strom auf ein sicheres Niveau für den Digitalausgang und den Transistor zu begrenzen.

Ein Nachteil dieses Ansatzes ist, dass Sie keinen aktuellen Gewinn erhalten. Der gesamte Kollektorstrom geht aus dem Eingang. Stellen Sie sicher, dass der digitale Ausgang den Strom verarbeiten kann, den Sie senken möchten.

Es besteht keine Gefahr für die digitale Schaltung, die den Eingang ansteuert, solange der Transistor die entsprechenden Spezifikationen erfüllt. Offensichtlich muss es im ausgeschalteten Zustand 50 V CE standhalten können. Sie zeigen keine Widerstandswerte, daher kann ich die aktuellen Anforderungen nicht kommentieren.

Hier ist die Schaltung, die ich oben beschrieben habe:

Wenn IN vollständig auf 0 V heruntergefahren ist, werden etwa 5,5 mA durch R2 fließen. Derselbe Strom, abzüglich ein wenig für die Basis, ist auch der Kollektorstrom. Das reicht immer noch aus, um das untere Ende von R1 so niedrig zu ziehen, wie es der Transistor kann, was etwas unter 3,3 V liegt. Solange der digitale Ausgang, der IN antreibt, 5,5 mA sinken kann, funktioniert dies gut, und Sie erhalten ungefähr 47 V der Schwingung von einem 3,3-V-Eingang.

Warum verwendest du R2? Ich glaube, dass es ohne besser wäre. Offensichtlich muss der berechnete Kollektorstrom so niedrig sein wie der zulässige Senkenstrom des digitalen Anschlusses
@ MrB: R2 stellt den Strom ein, wenn IN niedrig gehalten wird. Ohne sie würden die Dinge beschädigt werden, wenn versucht wird, den Emitter weit unter 2,7 V zu zwingen. Anders ausgedrückt, dieser Verstärker mit gemeinsamer Basis nimmt von Natur aus Strom als Eingang auf. R2 ist ein Spannungs-Strom-Wandler, so dass IN ein Spannungssignal sein kann.
Wer auch immer das abgelehnt hat, ich würde wirklich gerne wissen, was Ihrer Meinung nach falsch ist.
Wenn der IN-Pin niedrig gehalten wird und ein Basiswiderstand wie in dem von mir vorgeschlagenen Schema vorhanden ist, muss R2 nicht gesetzt werden. Der Emitterstrom würde dann durch R1 begrenzt. Ich glaube, der einzige Widerstand, der weggelassen werden könnte, ist der Basis-Emitter-Widerstand. Ich habe jedoch meinen ersten Schaltplan ausprobiert und ohne Probleme funktioniert. Ich versuche zu überlegen, auf welches Problem ich später stoßen könnte.
Nicht invertierender Pegelumsetzer mit BJT
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