Explicación necesaria sobre el uso de 2 transistores como un interruptor

Question

Estoy sugiere utilizar el siguiente diseño para la unidad de carga con un micro-controlador. Me gustaría saber que ¿por qué es necesario el uso de 2 transistores (n-ch y p-ch) para actuar como un interruptor y no sólo uno?

He buscado en Google y youtube, y la mayoría de las páginas estaban usando un transistor (principalmente n-ch) a hacer un cambio, como el de esta página:

http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_7.html

Podría usted por favor me explique las ventajas o desventajas de tener diseño (2 transistores) a través de un transistor de los interruptores?

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Answer 1

Si la señal digital es el swing completo 5 V, entonces usted puede usar simplemente el final del P-canal de la FET.

La ventaja de los dos-circuito de transistor es que el voltaje de alimentación se enciende y la señal digital de voltaje de alimentación no necesita ser el mismo. El circuito se muestran iba a funcionar con el voltaje de alimentación está hasta el máximo de G-S tensión de la segunda FET puede manejar.

Answer 2

Esta es una parte superior del interruptor. La mayoría de los circuitos a los que se han visto son las de la cara inferior de los interruptores. Parte superior de conmutación añade algunas cuestiones interesantes que son únicos para esa aplicación. Como tal, existen numerosas razones para el interruptor de dos etapas que has indicado. Las dos principales son:

1. Incluso cuando la conmutación de voltaje es la misma que la lógica de la tensión de alimentación, la lógica de alto nivel de la tensión de salida puede ser significativamente menor que la de ferrocarril. Esto puede resultar incoherente de conmutación de una P-MOSFET de Canal.

2. La puerta de un MOSFET es básicamente un condensador, y debido a que el P-MOSFET de Canal se basa en que la resistencia pull-up a su vez, el tamaño de pull-up debe ser relativamente pequeño si usted necesita para cambiar esta energía rápidamente. Como tal, la corriente que necesita para ser capaz de tirar abajo a través de la pull-up cuando el N-Canal puede ser mucho mayor que su GPIO puede hundirse.

Beneficios Adicionales

1. Las dos etapas de control también le permite cambiar de un mucho más alto que el voltaje de la carga de la lógica de la oferta. Teóricamente puede cambiar la Vds máximo del P-Canal de dispositivo con dos etapas para el conductor. Sin embargo, el circuito tendría que ser modificado para limitar el voltaje en la puerta de la P-Canal bajo Vgs_max. Además, con la parte superior de conmutación de muy alto voltaje es en general, problemática.

2. Mediante el uso de una pequeña señal de Canal N para el primer dispositivo puede reducir significativamente la carga capacitiva en el pin GPIO. Esto reduce la tensión en el último y mantiene su lógica de suministro de menos "ruidosa".

Answer 3

Como un complemento a @OlinLathrop la respuesta de la otra diferencia entre el P-FET de canal (con o sin el adicional N-FET de canal) y la N-FET de canal se muestra en el enlace es que el P-channel es un alto-lado del interruptor (interruptores de la Vcc a la carga), mientras que el N-canal bajo del lado del interruptor (interruptores de la tierra a la carga).

Por simple sin cargas adicionales de e/S, tales como los LEDs, motores, etc., la baja del lado del interruptor está muy bien. Para cargas de e/s conectado a alimentación independiente de los circuitos, como otros microcontroladores o sensores, en general se prefiere mantener el suelo conectado y el uso de un alto-lado del interruptor.