Una corriente con un transistor NPN y un P-MOSFET de conmutación

Question

Sólo aprender acerca de los transistores y estoy tratando de entender claramente cómo aplicarlos básicos de conmutación, en términos de los dos casos, es decir, Activo y de ALTO comportamiento y Activa BAJA de comportamiento. Para los Activos BAJAS caso, todavía estoy teniendo algunos problemas.

Suponga que un simple circuito en el que quiero cambiar de manera arbitraria 1-Amp actual se basa en el estado de una señal Digital, y quiero que Activa BAJA de comportamiento (es decir, la corriente debe fluir cuando la señal digital de BAJA).

Yo estaría interesado en breve retroalimentación en términos de si mi circuito dibujado a continuación iba a realizar el anterior, o si puede ser mejorado y simplificado aún más.

Notas: Q1 es un transistor NPN, y el M1 es un P-MOSFET. Y elegí un 10K valor de la resistencia R2 debido a que el cambio rápido no es crítica, pero también me gustaría bienvenida opiniones sobre eso.

EDIT: por Debajo de los circuitos son el 1º de revisión basado en la @ThePhoton sugerencias.

Método A:

Método B:

(A continuación es mi original, errónea método antes de la 1ª revisión:)

Answer 1

Usted puede utilizar las PMOS, y el uso de un pin de conmutación de salida de baja y alta impedancia (por ejemplo, de entrada) para interruptor de encendido/apagado:

La resistencia de 10kΩ tiene la FET apagado cuando el ENCENDIDO-APAGADO de la señal que queda flotante (es decir, el pin es un/entrada de alta impedancia)
Luego, cuando el pin está operado bajo, la puerta se tira al suelo y la FET se enciende. Usted necesita para asegurarse de que el P-ch MOSFET que utiliza tiene una adecuada baja V_gs(th) (gire en el umbral de tensión - algunos pueden ser bastante alta) por lo que desea un "nivel lógico" del MOSFET.

Simulación:

Answer 2

Cuando la entrada es alta, Q1 base-emisor de unión será sesgada. Esto hará un gran colector de flujo de corriente en la Q1, y la tensión del colector será casi del suelo (alrededor de 0,2 V para la mayoría de los transistores -- consulte la hoja de datos).

Cuando esto sucede, M1 la puerta rápidamente se sacó bajo a través de Q1. La puerta de M1 estará cerca de tierra, mientras que la fuente está conectada a Vcc. Un P-MOSFET de canal se enciende cuando la puerta es menor que el de origen por un umbral especificado en la hoja de datos. Así, el M1 es de ahora, y es, efectivamente, una pequeña resistencia (ver \$R_{ds_on}\$ en la hoja de datos).

Ahora, la entrada digital es alto, y el resultado es efectivamente conectado a Vcc. Esto es lo contrario de lo que usted desea.

Ahora, la entrada digital pasa a nivel bajo. Q1 base-emisor de unión ya no en diagonal hacia adelante, así que no hay colector de corriente puede fluir en la Q1. Desde el colector está conectado a través de R2 a Vcc, la tensión del colector será Vcc. La fuente de M1 es también Vcc para una diferente de 0V -- M1 está fuera, efectivamente, un interruptor abierto.

En este punto, no es de salida 0 V, es simplemente flotante. Usted puede conectar la salida de una resistencia pull-down si necesitaba 0 V. Que no siempre es necesario, sin embargo.

Lo que tenemos aquí es bastante común, y se llama un drenaje abierto de salida. El BJT equivalente se denomina colector abierto salida. Normalmente se hace con canal N o NPN dispositivos, sin embargo. Permite que el otro extremo para agregar la resistencia pull-up, y no hay ninguna razón por la que tiene que estar conectado a Vcc; podría estar conectado a algunos otros de tensión.

Por último, se le preguntó acerca de R2. No hay nada realmente mal con él, pero esto no significa que el M1 no se apaga tan rápido como se enciende. La razón es que un MOSFET de la puerta se ve como un condensador, a los circuitos de conducción. Si usted mira el símbolo esquemático, hasta parece un condensador. Se necesita cierta cantidad de corriente para cambiar el voltaje a través de un condensador, y la más actual puede hacer que el flujo, el más rápido que puede suceder. T1 proporciona un camino de baja impedancia para la corriente para encender M1, mientras que R2 presenta un nivel significativamente más alto de la impedancia de ruta para desactivar M1. Esto no es un problema a menos que usted necesita para cambiar a alta velocidad.