Tengo una señal binaria, 0V a 1.4V, que no puedo cambiar directamente. Qué circuitos (en un PCB) puedo usar para aumentar 1.4V a por lo menos 2, 5V.
¿Necesito un transistor? ¿Supongo que estoy en busca de un interruptor que se "cierra" cuando hay 1.4V? Soy un completo novato en la electrónica, pero estoy bien física y comprensión de las ecuaciones
Usted está pidiendo un nivel de lógica de la palanca de cambios.
Hay empaquetado chips que hacen de todo para usted, pero también es duro para construir uno usted mismo de partes discretas. Hay muchas maneras de hacerlo, cada uno con diferentes equilibrios.
Me parece que este esquema, a partir de NXP Semiconductors' AN10441 a ser un muy elegante manera de conseguir que la función de:
Este esquema muestra el nivel de lógica de la palanca de cambios en un bus I2C, que tiene dos líneas de señal. Si usted sólo necesita una línea desplazada, que sólo se necesita un MOSFET y dos resistencias pull-up, uno en la puerta y la otra en sus cerebros. Del mismo modo, si usted necesita más líneas cambiado, usted sólo tiene que añadir un MOSFET y un par de resistencias pull-up para cada línea.
Para el ejemplo que se muestra en el diagrama esquemático, con 3.3 V y 5 V de la lógica de los niveles, cualquier pequeña señal del MOSFET de trabajo, tales como el omnipresente 2N7000. La mayoría de los genéricos MOSFETs de VGS(th) máximo demasiado alta para trabajar con su 1.4 V nivel de lógica, sin embargo. Te voy a tener que buscar algo más especializado, como un Vishay TN0200K o un Zetex (Diodos, Inc.) ZXMN2B14FH.
Los valores de las resistencias pull-up (Rp) dependen en cierta medida de la aplicación, pero tienen una amplia gama de entonces. 10 kΩ es un valor conocido aquí, dando un buen equilibrio entre velocidad, el ruido y el consumo de corriente. Pude ver el uso de un valor tan bajo como 1 kΩ en ciertas circunstancias, valores y Norte de 1 MΩ en los demás.
La aplicación de la nota describe cómo el circuito funciona, pero parafraseando a:
Con nada se adjunta a los datos de la línea que se desplaza, las resistencias pull-up traer los datos de la línea de baja tensión a nivel lógico (VDD1) en un lado y la alta tensión a nivel lógico (VDD2) en el otro.
Cuando la baja tensión del lado trae la señal de la línea, arrastra el MOSFET de la fuente de abajo. Desde la puerta está ligado alta, esto hace que el MOSFET se encienda cuando VGS pasa el VGS(th) umbral, de manera que se lleva a cabo, arrastrando la red de alta tensión hacia abajo, también.
Cuando el alto voltaje del lado quiere hacer lo mismo, es más complicado. Este circuito el esquema se basa en el hecho de que cada MOSFET tiene una parásita del diodo integrado, que es anterior muestra el esquemático del MOSFET símbolo. (El MOSFET símbolo no siempre dibujada con los parásitos del diodo mostrando, pero siempre está ahí.) Arrastrando el drenaje hacia abajo el pasador, el alto voltaje del lado de las causas de este diodo para llevar a cabo, lo que indirectamente arrastra a la baja tensión del lado fuente del pin de abajo, causando la misma cosa suceda como en el caso anterior.
Esta tendencia de que el circuito "alta paseo" por defecto puede no ser apropiado para todas las aplicaciones. Si uno de los extremos puede ser cada vez desconectado y el dispositivo a la izquierda conectado no se activa tirando de los datos de la línea, la línea de datos que se vaya a alto nivel. Esto está bien para I2C, ya que el elevado nivel de lógica es la normal condición de inactividad. Si tu línea de datos no funciona así, pero ninguno de los extremos puede llegar a ser desconectado de la corriente y al menos uno de los extremos se activa tirando de la cuerda hacia abajo cuando se quiere que la línea de bajo, este circuito deja de funcionar.
Usted puede construir un nivel de lógica de la palanca de cambios (que es lo que se llama) con un par de componentes discretos (transistores y resistencias) o usted puede ir para un componente de la solución, es decir, un IC. La mayoría de los ICs no aceptan voltajes de entrada tan bajas como de 1.4 V, pero he encontrado Fairchild FXLP34 que hace. (Los FXLP34P5X, las otras versiones tienen leadless paquetes y por lo tanto son más difíciles de soldar)
Diagrama de conexión:
Una es donde se suministra el bajo nivel de la señal de entrada, Y es su "alto"nivel de señal de salida. Vcc1 es su 1.4 V, conecte la necesaria tensión de salida Vcc (3,6 V).
El dispositivo puede ser difícil de obtener en bajas cantidades, tal vez un distribuidor puede suministrar con un par de muestras.
PS: sí, ese pequeño cursor está también presente en la imagen en la hoja de datos :-)
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Una alternativa parte, en el caso de PCB en el espacio es una prima: la OnSemi NLSV1T34 está disponible en un Damn Small™ 1.2 mm x 1mm DFN. Para los mortales también en SOT-353.
Nota: Corregido lógica de inversión de problema.
2ª Actualización: Fijo rango de voltaje de salida, el uso de MOSFET en lugar de BJT
Los fundamentos del problema como se ha descrito, parece ser llamada un "nivel de lógica de la palanca de cambios" o convertidor. La esencia es que usted tiene una lógica digital (binaria) de la señal en un determinado nivel de la señal, y se desea utilizar adaptarlo a otro nivel de la señal.
Lógica Digital de señales que normalmente se clasifican de acuerdo a la original de la lógica de la familia a la que pertenecen. Los ejemplos incluyen TTL (baja: 0, alto: +5V), CMOS (baja: 0, alto: 5 a 15 v), ECL (baja: -1.6, alto: -0.75) , LowV (baja: 0V, alto: +3.3).
Idealmente, usted debe también ser consciente de que el umbral de conmutación así. E. g de la señal Lógica de los niveles de voltaje que se muestra la lógica TTL de los niveles de voltaje en los dos primeros gráficos.
Si usted desea amplificar una señal lógica que es 0 o 1.4 V, entonces un solo transistor puede ser configurado como un interruptor electrónico para actuar como un convertidor de nivel.
(src: mctylr 
)
En su aplicación, la salida es de 5V-nivel de salida (0 o 5V dependiendo de baja/alta de estado) y M1 podría ser una pequeña señal de canal N que mejora el modo de MOSFET transistor, la 2N7000 en la A-92 de plástico a través del agujero, y SMT embalaje.
Las resistencias R2 debe ser 330Kohms, (resistencia adicional componente detalles no son críticos, por ejemplo, 1 o 5% de tolerancia, de 1/8 a 1/4 de Vatios de calificación están bien).
La resistencia de los valores de resistencia no es especialmente crítica, cogí un aproximado del valor estándar, de modo que si M1 no está llevando a cabo, a continuación, la salida será por debajo de los ~0.8 V, mientras que cuando M1 está llevando a cabo (es decir, la entrada es de 1.4 V, 'alta'), entonces la salida será aproximadamente 5V. Yo elegí el valor de uso de una rápida simulación SPICE.
V3 es un +1,4 V de la fuente de voltaje, y V2 es de +5V de la fuente de voltaje.
El resto de los valores (tolerancia de potencia) son comunes a través de los hoyos de los valores de los componentes utilizados para seleccionar en el mundo real del componente, pero no son críticos en esta aplicación.
Esa es una muy simple y pequeño circuito, costando alrededor de veinte y cinco centavos de dólar o menos por tres común a los componentes electrónicos.
Puesto que usted no menciona ningún necesidades de la alta velocidad (es decir, la velocidad de conmutación), así que esto debería funcionar en la mayoría de los casos simples.
He adoptado este enfoque de la utilización de un MOSFET en lugar de un bipolar junction transistor como he tenido problemas para hacer una sola BJT la oscilación de voltaje cuando el cambio. Desde un punto de vista del diseño, la cosa buena acerca de los FETs (y MOSFETs) es que son controlados por tensión de los dispositivos (en términos de un modelo de diseño), en vez de corriente controlada como BJT.
Para cambiar el voltaje, usted podría usar un fiel de la mano de la herida del transformador. Ir a una librería y recoger una copia de la ARRL General de la Clase de Manual de Licencia de radioaficionado. Te enseña cómo hacerlo.
Para el voltaje de conmutación controlada, Panasonic hace un IC llamado la 1381 de voltaje basado en el gatillo. Está diseñado para apagar un interruptor cuando el voltaje cae por debajo de un cierto nivel (generalmente para apagar los gadgets cuando la batería se agota). Está disponible a partir de Solarbotics.
¿Tienes control sobre la forma de onda desde el lado de baja tensión? Si es así, tal vez un circuito doble de la tensión del rectificador se puede utilizar para cargar la bomba a la tensión más alta. El gotcha sólo con este enfoque es que necesitas que el bajo voltaje salida lateral van desde un "alto-bajo" señalando a un "portador/no portador" señalización.
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