使用 N 沟道 FET 实现 1.8V 至 5V 的电平转换

电器工程 场效应管 电平转换
2022-01-25 00:38:49

我在 L293D IC 的帮助下使用 BeagleBoard-xM GPIO 输出来驱动一些直流电机。问题是电压电平之间存在差异。GPIO 输出仅提供 1.8V,而 L293D 至少需要 4.5V 才能实现逻辑高电平。所以我需要一个单向的电压电平转换。为此,我有BS170 N 沟道 FET。但是我不擅长半导体。晶体管的正确配置是什么?我必须使用任何其他组件吗?

3个回答

我成功地使用以下电路作为逻辑电平转换器 1.8 V --> 5V,频率高达几兆赫兹。
我使用的 FET 是 BSN10A。

在此处输入图像描述

BS170 在这里不能很好地工作,因为它的阈值电压(即当它开始开启时)通常为 2.1V,高于 1.8V。
因此,您可以使用具有较低阈值电压的 FET,但我可能只是为此使用 NPN。

这样的事情应该没问题:

NPN 电平转换

请注意,上面的示意图将反转集电极处的逻辑电平 et *0*V@PIN -> +V。如果您能找到更好的 FET,那么您可以使用上述电路,但将 NPN 换成 N 沟道 FET。在这种情况下,基极/栅极电阻不是必需的,但它不会造成任何伤害,前提是您不需要以非常高的速度进行切换(此特殊解决方案适用于低速)
电阻值不太重要,R3是限制电流流入晶体管的基极,R2 设置通过晶体管的电流。
如果我们假设晶体管的增益约为 100,那么如果您想减少从引脚汲取的电流(例如,需要具有功率意识的电池供电设备),您可以使用 R3 远高于 1k(可能高达大约最大 15k),因为底座至少需要 5mA / 100 = 50uA 才能工作(5mA 来自 5V / 1k (R2) )

如果需要更高速的开关,最好使用电平转换 IC。这是一个Maxim 页面,其中提到了一些高速电平转换 IC。

我会投票支持公共汽车开关。这就像在 Curd 的回答中使用电路,但使用为此目的优化的小型 MOSFET(低 Vds 击穿、低寄生电容、低栅极电阻)。

为此,我们使用了 Fairchild NC7SZ384其他制造商也制造它们。