वोल्टेज में वृद्धि

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मेरे पास एक बाइनरी सिग्नल, 0V से 1.4V है, जिसे मैं सीधे नहीं बदल सकता। क्या सर्किटरी, (एक पीसीबी पर) मैं 1.4V को कम से कम 2.5V तक बढ़ाने के लिए उपयोग कर सकता हूं।

क्या मुझे ट्रांजिस्टर की आवश्यकता है? मुझे लगता है कि मैं एक स्विच की तलाश कर रहा हूं जो 1.4V होने पर "बंद" होगा? मैं इलेक्ट्रॉनिक्स में एक पूर्ण noob हूँ, लेकिन मैं भौतिकी में ठीक हूँ और समीकरणों को समझ रहा हूँ

level-shifting

— जोनाथन।
स्रोत

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आपके पास क्या उपलब्ध वोल्टेज है?

— लियोन हेलर

@ एलोन, 5 वी तक कुछ भी?

— जोनाथन।

sparkfun.com/products/8745

— Kellenjb

आदर्श रूप में मैं इसे स्वयं करना चाहूंगा।

— जोनाथन।

1.4V सिग्नल की ड्राइव क्षमता क्या है? अगर यह 1 mA या इससे अधिक का स्रोत बना सकता है, तो यह एक बात है, लेकिन अगर इसमें 10M प्रतिबाधा है, तो यह एक और बात है।

— JustJeff

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आप एक तर्क स्तर के लिए पूछ रहे हैं।

पैक किए गए चिप्स हैं जो आपके लिए सब कुछ करते हैं, लेकिन असतत भागों से खुद को बनाना मुश्किल नहीं है। इसे करने के कई तरीके हैं, प्रत्येक अलग-अलग ट्रेडऑफ़ के साथ।

मैं इस योजनाबद्ध को NXP सेमीकंडक्टर्स एएन 10441 से उस फ़ंक्शन को प्राप्त करने का एक बहुत ही सुंदर तरीका मानता हूं :

द्विदिश MOSFET स्तर का मज़दूर

यह योजनाबद्ध एक I busC बस में तर्क स्तर का मज़दूर दिखाती है, जिसमें दो सिग्नल लाइनें होती हैं। यदि आपको केवल एक पंक्ति को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, तो आपको केवल एक MOSFET और दो पुल-अप प्रतिरोधों की आवश्यकता है, एक इसके गेट पर और दूसरा इसके नाली पर। इसी तरह, यदि आपको अधिक लाइनों को स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, तो आप बस प्रत्येक पंक्ति में एक MOSFET और पुल-अप प्रतिरोधों की जोड़ी जोड़ते हैं।

योजनाबद्ध रूप में दिखाए गए उदाहरण के लिए, 3.3 V और 5 V तर्क स्तरों के साथ, कोई भी छोटा-संकेत MOSFET काम करेगा, जैसे सर्वव्यापी 2N7000। अधिकांश सामान्य MOSFETs में आपके 1.4 V तर्क स्तर के साथ काम करने के लिए V _{GS (th)} अधिकतम उच्च है। आपको Vishay TN0200K या Zetex (डायोड, इंक) ZXMN2B14FH जैसे कुछ और विशेष देखने होंगे ।

पुल-अप रेसिस्टर्स (आर _पी ) के मान एप्लिकेशन पर कुछ हद तक निर्भर करते हैं, लेकिन तब भी एक विस्तृत श्रृंखला होगी। 10 k 10 यहां एक लोकप्रिय मूल्य है, जो गति, शोर और वर्तमान ड्रॉ के बीच एक अच्छा व्यापार प्रदान करता है। मैं कुछ परिस्थितियों में 1 k see से कम मूल्य का उपयोग कर सकता था, और दूसरों में 1 M using के उत्तर को मान सकता था।

ऐप नोट बताता है कि सर्किट कैसे काम करता है, लेकिन पैराफेरेस करने के लिए:

डेटा लाइन के शिफ्ट होने के साथ कुछ भी जुड़ा नहीं होने के कारण, पुल-अप _{रेसिस्टर्स} एक तरफ डेटा लाइन को लो-वोल्टेज लॉजिक लेवल (V _{DD1) में} लाते हैं और दूसरी तरफ हाई-वोल्टेज लॉजिक लेवल (V _DD2 ) को।
जब लो-वोल्टेज साइड सिग्नल लाइन को नीचे लाता है, तो यह MOSFET के सोर्स पिन को डाउन करता है। के बाद से गेट उच्च जुड़ा हुआ है, इस MOSFET जब वी चालू करने के लिए कारण बनता है _{जी एस} वी गुजरता _{जी एस (th)} सीमा, भी, तो यह आयोजन करता है, उच्च वोल्टेज नीचे की ओर खींच।
जब उच्च-वोल्टेज पक्ष समान करना चाहता है, तो यह अधिक जटिल है। यह सर्किट योजना इस तथ्य पर निर्भर करती है कि प्रत्येक MOSFET में एक परजीवी डायोड बनाया गया है, जो उपरोक्त योजनाबद्ध MOSFET प्रतीक में दिखाया गया है। (MOSFET प्रतीक हमेशा परजीवी डायोड दिखाने के साथ नहीं खींचा जाता है, लेकिन यह हमेशा होता है।) नाली पिन को नीचे खींचकर, उच्च-वोल्टेज पक्ष इस डायोड का संचालन करने का कारण बनता है, जो अप्रत्यक्ष रूप से कम-वोल्टेज पक्ष के स्रोत पिन को नीचे गिरा देता है। , जैसा कि पिछले मामले में हुआ था।

डिफ़ॉल्ट रूप से सर्किट की "उच्च सवारी" करने की प्रवृत्ति सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है। यदि एक छोर कभी भी डिस्कनेक्ट हो सकता है और जुड़ा हुआ डिवाइस सक्रिय रूप से डेटा लाइन को नीचे नहीं खींच रहा है, तो डेटा लाइन उच्च स्तर पर जाएगी। यह I isC के लिए ठीक है, क्योंकि उच्च तर्क स्तर सामान्य निष्क्रिय स्थिति है। यदि आपकी डेटा लाइन उस तरह से काम नहीं करती है, लेकिन न तो अंत अनप्लग हो सकता है और कम से कम एक छोर हमेशा सक्रिय रूप से लाइन को नीचे खींच रहा है जब वह चाहता है कि लाइन कम हो, तो यह सर्किट अभी भी काम करेगा।

— वारेन यंग
स्रोत

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नोट : सही तर्क उलटा समस्या।

दूसरा अद्यतन : BJT के बजाय MOSFET का उपयोग करके फिक्स्ड आउटपुट वोल्टेज रेंज

समस्या का मूल रूप जैसा आपने वर्णित किया है, उसे या तो "लॉजिक लेवल शिफ्टर" या कनवर्टर कहा जाता है। सार यह है कि आपके पास दिए गए सिग्नल स्तर पर एक डिजिटल लॉजिक (बाइनरी) सिग्नल है, और आप इसे दूसरे सिग्नल स्तर पर अनुकूलित करने का उपयोग करना चाहते हैं।

डिजिटल लॉजिक सिग्नल को आमतौर पर मूल लॉजिक परिवार के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरणों में टीटीएल (निम्न: 0, उच्च: + 5 वी), सीएमओएस (निम्न: 0, उच्च: 5 से 15 वी), ईसीएल (निम्न: -1.6, उच्च: -0.75), निम्न (निम्न: 0 वी, उच्च +3.3) शामिल हैं। )।

आदर्श रूप से, आपको स्विचिंग थ्रेशोल्ड के बारे में भी पता होना चाहिए। उदाहरण तर्क सिग्नल वोल्टेज का स्तर जो पहले दो ग्राफिक्स में TTL तर्क वोल्टेज स्तर दिखाता है।

यदि आप एक तर्क संकेत को बढ़ाना चाहते हैं जो कि 0 या 1.4V है, तो एक एकल ट्रांजिस्टर को एक इलेक्ट्रॉनिक कनवर्टर के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है ताकि एक स्तर कनवर्टर के रूप में कार्य किया जा सके।

एन-चैनल MOSFET स्तर मज़दूर योजनाबद्ध (src: mctylr CC-BY-SA )

अपने आवेदन में उत्पादन 5 वी स्तर के उत्पादन (0 या 5V कम / उच्च स्थिति के आधार पर) है और M1, एक आम छोटे संकेत एन चैनल वृद्धि मोड MOSFET ट्रांजिस्टर हो सकता है 2N7000 में करने के लिए 92 प्लास्टिक के माध्यम से छेद, और श्रीमती पैकेजिंग।

प्रतिरोधों R2को 330Kohms होना चाहिए, (अतिरिक्त अवरोधक घटक विवरण महत्वपूर्ण नहीं हैं, उदाहरण के लिए 1 या 5% सहिष्णुता, 1/8 से 1/4 वाट्स रेटिंग ठीक हैं)।

अवरोधक का प्रतिरोध मान विशेष रूप से महत्वपूर्ण नहीं है, मैंने एक अनुमानित मानक मान चुना है ताकि यदि M1संचालन नहीं हो रहा है तो आउटपुट ~ 0.8 V से नीचे होगा, जबकि M1संचालन करते समय (यानी इनपुट 1.4V, 'उच्च') है तो आउटपुट लगभग 5 वी होगा। मैंने एक त्वरित स्पाइस सिमुलेशन का उपयोग करके मूल्य उठाया।

V3एक + 1.4V वोल्टेज स्रोत है, और V2एक + 5V वोल्टेज स्रोत है।

अन्य मूल्य (सहिष्णुता और वाट क्षमता) सामान्य थ्रू-होल घटक मूल्य हैं जिनका उपयोग वास्तविक-विश्व घटक का चयन करने के लिए किया जाता है, लेकिन इस अनुप्रयोग में महत्वपूर्ण नहीं हैं।

यह एक बहुत ही सरल और छोटा सर्किट है, जिसकी लागत लगभग पच्चीस सेंट है या तीन सामान्य इलेक्ट्रॉनिक भागों के लिए कम है।

चूंकि आपने किसी उच्च-गति की आवश्यकताओं (यानी स्विचिंग गति) का उल्लेख नहीं किया है, इसलिए इसे सबसे सरल मामलों में काम करना चाहिए।

मैं एक द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर के बजाय एक MOSFET का उपयोग करने के इस दृष्टिकोण को अपनाया है क्योंकि मुझे स्विच करते समय एक एकल BJT को वांछित वोल्टेज स्विंग देने में परेशानी हुई थी। डिजाइन के दृष्टिकोण से, FETs (और MOSFETs) के बारे में अच्छी बात यह है कि वे BJT के रूप में वर्तमान-नियंत्रित के बजाय वोल्टेज नियंत्रित डिवाइस (एक डिजाइन मॉडल के संदर्भ में) हैं।

— mctylr
स्रोत

जवाब के लिए धन्यवाद, यह मेरे लिए थोड़ा जटिल है, लेकिन यह काम करने के लिए कुछ है। मैं बढ़ा हुआ संकेत कहां से प्राप्त करूंगा?

— जोनाथन।

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@ जोनाथन - "आउट" पिन पर; आपको 5V के लिए एक पुलअप अवरोधक की आवश्यकता होगी।

— केविन वर्मियर

निश्चित रूप से मुझे एक और वोल्टेज की आवश्यकता है। इसके अलावा आपने प्रतिरोधों के प्रतिरोध की गणना कैसे की?

— जोनाथन।

@ जोनाथन इस तरह के सर्किट में अवरोधक मान बहुत महत्वपूर्ण नहीं हैं जब तक कि आपको तेज संकेतों की आवश्यकता न हो। उन्हें बस अधिक होना चाहिए फिर कई khhms ताकि वर्तमान कम रहता है। यदि आप प्रतिरोधों को बहुत कम सेट करते हैं तो आप अपने 1.4V आउटपुट को ओवरबर्ड कर सकते हैं।

— jpc

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यह आउटपुट को भी बदल देता है।

— freespace

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आप कुछ असतत घटकों (ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधों) के साथ एक तर्क स्तर शिफ्टर (जो इसे कहते हैं) का निर्माण कर सकते हैं या आप एक-घटक समाधान, यानी आईसी के लिए जा सकते हैं। अधिकांश आईसी 1.4 वी के रूप में कम इनपुट वोल्टेज को स्वीकार नहीं करेंगे, लेकिन मुझे फेयरचाइल्ड की एफएक्सएलपी 34 मिली । (आप चाहते हैं कि FXLP34P5X, अन्य संस्करणों में लीडलेस पैकेज हैं और इसलिए मिलाप के लिए अधिक कठिन हैं)
कनेक्शन आरेख:
FXLP34
ए वह जगह है जहां आप निम्न-स्तरीय इनपुट सिग्नल की आपूर्ति करते हैं, वाई आपका "उच्च" -वेवल आउटपुट सिग्नल है। Vcc1 आपका 1.4 V कनेक्शन है, आवश्यक आउटपुट वोल्टेज को Vcc से कनेक्ट करें (3.6 V तक)।
डिवाइस कम मात्रा में प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है, शायद एक वितरक कुछ नमूनों के साथ आपूर्ति कर सकता है।

पुनश्च: हाँ, वह छोटा सा कर्सर भी डेटा पत्रक में छवि में मौजूद है :-)

एक वैकल्पिक हिस्सा संपादित करें , यदि पीसीबी स्थान एक प्रीमियम है: OnSemi NLSV1T34 एक लानत छोटा ™ 1.2 मिमी x 1 मिमी DFN में उपलब्ध है । एसओटी -353 में भी नश्वर लोगों के लिए ।

— stevenvh
स्रोत

FXLP34L6X एक लीडलेस पैकेज है। यदि आप वास्तविक पिन चाहते हैं, तो आपको FXLP34P5X की आवश्यकता है जो SC70 पैकेज में आता है

— फेडेरिको रुसो

@ फ़ेडरिको - आप सही हैं, इसे इंगित करने के लिए धन्यवाद। मैं अपना उत्तर संपादित करूँगा।

— स्टीवन्वह

TI में SN74AVC2T244 ( ti.com/product/sn74avc2t244 ) है जो 5 V तक का अनुवाद नहीं करेगा, लेकिन यह 3.3 तक जाएगा, जो "कम से कम 2.5 V" की आवश्यकता को पूरा करता है। यह समाधान असतत समाधान की तुलना में थोड़ा अधिक महंगा ($ 1.50 वालेसी-ट्वॉसी) हो सकता है, लेकिन इसके कम भागों को प्रबंधित करने और इसे गड़बड़ाने का कम मौका।

— फोटॉन

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वोल्टेज को बदलने के लिए, आप एक भरोसेमंद हाथ-घाव ट्रांसफार्मर का उपयोग कर सकते हैं। एक बुकस्टोर पर जाएं और हैम रेडियो के लिए एआरआरएल जनरल क्लास लाइसेंस मैनुअल की एक प्रति लें। यह आपको सिखाता है कि कैसे करना है।

वोल्टेज नियंत्रित स्विच के लिए, पैनासोनिक एक आईसी बनाता है जिसे 1381 वोल्टेज-आधारित ट्रिगर कहा जाता है। यह एक स्विच को बंद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब वोल्टेज एक निश्चित स्तर से नीचे चला जाता है (आमतौर पर जब बैटरी मर जाती है तो गैजेट बंद करने के लिए)। यह Solarbotics से उपलब्ध है ।

— technowizard12
स्रोत

मैंने सोचा कि ट्रांसफार्मर केवल एसी के साथ काम करते हैं?

— जोनाथन।

@ जोनाथन, आप सही हैं।

— कोर्तुक

1381 का उपयोग करने का विचार एक चतुर है, +1

— फ्रीस्पैस

555 टाइमर का उपयोग करके डीसी कनवर्टर को डीसी करना संभव है, जिससे प्रत्यक्ष वर्तमान में वोल्टेज में बदलाव होता है। बेशक, उन्हें बनाने के अन्य तरीके हैं।

— Technowizard12 19

1381 का ट्रिगर स्तर 2V न्यूनतम लगता है, जिसका अर्थ है कि यह कभी भी 0 और 1.4V के बीच इनपुट सिग्नल पर ट्रिगर नहीं होगा।

— स्टीवन्वह

1

यदि आप केवल एक स्विच चाहते हैं जो लॉजिक सिग्नल 1.4V है और 0V के खुलने पर बंद हो जाता है, तो आपको बहुत कम आवश्यकता होती है:

ट्रांजिस्टर चालू हो जाएगा जब तर्क स्तर अधिक है, और कम होने पर। आप बिजली की आपूर्ति और ट्रांजिस्टर के कलेक्टर के बीच जो कुछ भी नियंत्रित करना चाहते हैं उसे कनेक्ट कर सकते हैं। यह सिर्फ एक अवरोधक हो सकता है यदि आप एक लॉजिक सिग्नल बनाना चाहते हैं जो जमीन और आपूर्ति के बीच जाता है, हालांकि सिग्नल इनपुट लॉजिक सिग्नल से उल्टा होगा। या यह श्रृंखला में उपयुक्त वर्तमान सीमित रोकनेवाला, या कई अन्य चीजों के साथ एक एलईडी हो सकता है। यदि चलाई जा रही चीज आगमनात्मक हो सकती है, तो प्रारंभ करनेवाला बंद होने पर किकबैक चालू को पकड़ने के लिए कलेक्टर से बिजली में एक डायोड जोड़ा जाना चाहिए।

यह जब ट्रांजिस्टर के आधार पर लगभग 1 mA डालता है। ट्रांजिस्टर के लिए लगभग 50 की गारंटीकृत बढ़त का पता लगाना, ट्रांजिस्टर को स्विच के रूप में चालू रखने के लिए आउटपुट 50 mA तक अच्छा है।

पावर वोल्टेज इनपुट लॉजिक स्तरों से स्वतंत्र है, और केवल ट्रांजिस्टर के अधिकतम Vce युक्ति से अधिक नहीं होने की आवश्यकता है, जो इस उदाहरण में 40V है।

— ओलिन लेट्रोप
स्रोत

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क्या आपके पास कम-वोल्टेज पक्ष से तरंग पर नियंत्रण है? यदि हां, तो उच्च वोल्टेज में पंप को चार्ज करने के लिए शायद एक रेक्टिफायर वोल्टेज डबल सर्किट का उपयोग किया जा सकता है। इस दृष्टिकोण के साथ एकमात्र गोटा यह है कि आपको लो-वोल्टेज साइड आउटपुट के लिए "उच्च / निम्न" सिग्नलिंग से "कैरियर / नो कैरियर" सिग्नलिंग की आवश्यकता होती है।

— Toybuilder
स्रोत