כיצד אפשר לבנות חוצץ חסכן בזרם? כמה שפחות צריכת זרם - כמה שיותר טוב. (1uA לדוגמא)

בחוצץ בקלט יש Vin (כל מתח שהוא).
כאשר Vin ברמה לוגית '1', רצוי Vout שווה ל-Vcc (או Vdd).
כאשר Vin ברמה לוגית '0' (או תלוי באויר), רצוי Vout שווה ל- 0v.
כמו כן חשוב ש:

קוד:

Vout > Vcc - 1

ניסיתי לעשות את זה עם 2 מהפכי BJT בטור אבל זה נראה לי בזבזני מידי. אני מניח שיש דרך פשוטה יותר.

כנראה אפשר לעשות BJT buffer יחיד או MOSFET buffer יחיד אבל כשניסיתי התחלתי להסתבך עם החישובים. (לכן הלכתי על המהפכים שלמעלה)

ד"א אני לא יכול להשתמש ב-CMOS בגלל הסיבה החשובה ש- Vin ו- Vdd הם מתחים כלשהם \ לא צפויים. כך שאולי Vdd > Vin, ואולי Vdd < Vin. (שוב - לכן הלכתי על המהפכי BJT שבהם תנאי ה- ON/OFF לא תלויים במתח)



הייתי יכול ליצור חוצץ NMOS בצורה הזאת:


אבל זה מבלבל אותי מה יקרה כאשר יהיה קצר בין D ל-S (כלומר שה-NMOS יהיה ב- ON) שאז ברגל S יהיה מתח Vdd וזה יכול להשפיע בהתאם למתח ברגל G (שאז Vgs ישתנה). שזה כנראה עלול לגרום לתנודות ON/OFF.
או בכלל יש מפל מתח מסוים שהוא Vds (כפי שאני זוכר שלמדתי) אבל אז כנראה מפל המתח יהיה גדול מידי ולא יקיים את התנאי שאנחנו רוצים:

קוד:

Vout > Vdd - 1

תודה!
דור.

האם המהפך הבא יעבוד..?



Vin יכול להיות כל גודל של מתח (3v ומעלה).
Vdd יכול להיות כל סוג של מתח (3v ומעלה).
Vout צריך להיות 0v או Vdd (פלוס\מינוס 1v מ-Vdd).

השתמשתי במהפך CMOS אבל הוספתי טרנ' BJT בשביל שלמבואות רגלי G ייכנס מתח Vdd או קרוב אליו (פלוס\מינוס 1v). כך אין לנו את הדאגה של המתח מ-Vin.

עוד לא יצא לי לעשות מעגל שכזה אבל אני מניח שזה יעבוד בגלל שהמתח שייכנס לרגל הבסיס בטרנ' ה-BJT ייצור ערוץ בין C ל-E ו"ידליק" את הטרנ' כך שברגל E יהיה מתח Vdd פלוס\מינוס 1v. כך שלמעשה הזרם גם יהיה זניח.

שכחתי להוסיף pull-down עבור Vin של 1Mohm.

האם זה יצליח לפי השערתי?

תודה,
דור.

מה עומס היציאה שלך (צריכת הזרם ב- VOUT)?

Elim

העומס אין-סופי (זה כניסה לרגל G של MOSFET)


במחשבה שנייה אני לא בטוח שה-pull-down עבור Vin יעזור:

אם Vin יצוף באויר - אז רגל B של ה-BJT תקבל 0v בזכות ה-Pull-down, שאז הטרנזיסטור כביכול יהיה בנתק ואז רגלי G של שני ה-MOS גם הם יצופו... אני מניח...

עריכה:

מדוע העומס ביציאה חשוב?

מה רע בסתם מהפך פשוט, מהסוג שהופיע באחד האשכולות הקודמים?
הנה מהפך כזה, שמותאם לדרישות שלך:

Elim

ראה קישור
http://www.fresh.co.il/vBulletin/sh...ad.php?t=484503

טרנזיסטור

אם אתה צריך חוצץ לא מהפך:


(ואפשר לותר על הדיודה גם במהפך).

Elim

אוקי, תודה לכם!

בנוגע לחוצץ הלא-מהפך:

נניח שביציאה (Vout שלא מצויר בשירטוט) יש לי עומס\התנגדות נמוכה, אבל אני חייב שייפול על העומס הזה את המתח Vdd פלוס\מינוס 1v.

האם יש דרך להכריח את המתח הזה ביציאה, למרות העומס הנמוך?

עריכה:

השירטוטים האחרונים, של המהפך והחוצץ, מתאימים גם עבור enhancement mode MOSFET ?

כמה נמוכה?
אפשר לעשות הכל. רק צריך קודם להגדיר במדויק את הדרישות.
כל MOSFET יתאים, בתנאי שהוא מסוג LOGIC LEVEL (כלומר מתח הסף של ה GATE שממנו הטרנזיסטור נכנס להולכה הוא 3V או פחות). ה BS170 הוא כזה.

Elim

נמוכה כמו הכניסה של LM117.

לא יודע עד כמה זה נמוך, אבל לפי השירטוט שראיתי אין שם חוצץ, וכנראה נגד ה-2.2Mohm יהיה גדול יותר.

בנוגע למהפך שעשיתי עם ה-BJT - האם זה יעבוד? מעוניין לדעת אם זה יצליח...

ד"א אתה מכיר ספריות סטנדרטיות להוספה לתוכנה OrCAD Capture?

איך מ GATE של MOSFET הגעת למיצב מתח (ואני מניח שאתה רוצה שהמעגל יהיה מסוגל לספק את זרם העומס שמחובר למייצב...).
אם אני מנסה לנחש לאן כל זה מוביל - אז אתה צריך ספק מתח שנשלט מפיקוד דיגיטלי. אם זה אכן כך, הפתרון פשוט הרבה יותר ומסתכם בבחירה של מייצב מתח מתאים עם כניסת ENABLE.
אם הכוונה שלך שונה - יחסוך זמן אם תציין למה אתה רוצה להגיע בסופו של דבר.

Elim

אכן זו הכוונה, אבל כיוון שזרם העומס לא אמור לעלות על 0.5A אז אני חושב שה-MOSFET יוכל להעביר את הזרם הזה דרכו. אני מעדיף להשתמש בכל מקרה ב-LM117 אם אפשרי...

אם כך, אתה צריך משהו כזה:


טרנזיסטור ה P-CH יכול להיות שונה, אך חשוב ש:
1. מתח הסף שלו יהיה נמוך מ 3V (קצת בעיתי. עם 5V ומעלה יותר קל).
2. התנגדות ההולכה RDS ON קטנה מספיק כדי שיעמוד בזרם המוצא בלי להתחמם משמעותית.

Elim

תוכל בבקשה להסביר את הלוגיקה מאחורי המעגל..?
אני לא רגיל לטרנזיסטורי MOSFET אלא ל-JFET אך כנראה ה- depletion MOSFET שמוצג כאן עובד כמו ה-JFET.
לכן ההנחה שלי, עד כמה שאני מבין מהשירטוט, היא שרגל G של ה- N-CH תמיד תהיה ב-'1' וזה יגרום לטרנ' N-CH להיות תמיד סגור (לא מוליך).
לכן ה-P-CH תמיד יוליך ובמוצא יהיה Vdd.

יכול להיות שצריך מהפך בכניסה?

תודה לך!
(וסליחה על חוסר הפירוט מיקודם, השתדלתי לכתוב קצר ולעניין במקום לכתוב סיפור)

MOSFET ו JFET לא פועלים באותו אופן.
ב JFET (באופן עקרוני, יש כל מיני סוגים) ב VGS של 0V הוא מוליך מקסימלי וכשיש מתח (חיובי או שלילי בהתאם לסוג - P או N בהתאמה) הוא נחסם, כלומר לא מוליך.
ב MOSFET ב VGS של 0V הוא לא מוליך וכשיש מתח (חיובי ל N, שלילי ל P) הוא מוליך.

במעגל יש שני טרנזיסטורי MOSFET. בכניסה N וביציאה P.
כשבכניסה יש 0V, טרנזיסטור ה N לא מוליך ולא מזרים זרם דרך R2, כך שעל R2 יש 0V וגם Q2 לא מוליך (ה SOURCE שלו ב VDD).
כשבכניסה יש 3V ומעלה, Q1 מוליך וגורם לכך שעל R2 יהיה מתח VDD. זה יהיה גם ה VGS של טרנזיסטור ה P (VGS = -VDD) וגם הוא יוליך.

רגל G של Q1 תהיה במתח הכניסה שאתה נותן (נגד ה 4.7M לא ישפיע). רק אם הכניסה תהיה פתוחה, הנגד ימשוך את ה GATE ל VDD ויגרום לטרנזיסטורים להוליך - כמו שרצית.

Elim

זה כמעט מה שהייתי צריך, מצטער אם לא הסברתי את עצמי טוב מיקודם.

הדבר היחידי ששונה הוא:

אם בכניסה אין לי כלום (צף) - אז טרנ' Q2 יוליך.
אם בכניסה יש לי מתח מסוים (מעל 3v) - טרנ' Q2 לא יוליך.

לכן חשבתי לשים מהפך בכניסה, לדוגמא:



ותודה על ההסבר! מסתבר שהיה לי (ועדיין יש) איזשהו בילבול מסויים עם שאר סוגי ה-MOSFET, כמו המצבים depletion ו- enhancement. אבל אתעלם מהם בינתיים...