Nota : Se corrigió el problema de inversión lógica.
Segunda actualización : rango de voltaje de salida fijo, usando MOSFET en lugar de BJT
Los conceptos básicos del problema, tal como lo ha descrito, parecen denominarse "cambiador de nivel lógico" o convertidor. La esencia es que tiene una señal de lógica digital (binaria) en un nivel de señal dado, y desea utilizarla para adaptarla a otro nivel de señal.
Las señales lógicas digitales normalmente se clasifican de acuerdo con la familia lógica original a la que pertenecen. Los ejemplos incluyen TTL (bajo: 0, alto: + 5V), CMOS (bajo: 0, alto: 5 a 15V), ECL (bajo: -1.6, alto: -0.75), LowV (bajo: 0V, alto: +3.3 )
Idealmente, también debe tener en cuenta el umbral de conmutación. Por ejemplo , niveles de voltaje de señal lógica que muestra los niveles de voltaje lógico TTL en los dos primeros gráficos.
Si desea amplificar una señal lógica que sea 0 o 1.4V, entonces se puede configurar un solo transistor como un interruptor electrónico para que actúe como un convertidor de nivel.
(fuente: mctylr )
En su aplicación, la salida es la salida de nivel de 5V (0 o 5V dependiendo del estado bajo / alto) y M1
podría ser un transistor MOSFET de modo de mejora de canal N de señal pequeña común, el 2N7000 en el orificio pasante de plástico TO-92 , y Embalaje SMT.
Las resistencias R2
deben ser de 330Kohms (los detalles adicionales del componente de la resistencia no son críticos, por ejemplo, 1 o 5% de tolerancia, 1/8 a 1/4 vatios están bien).
Los valores de resistencia de la resistencia no son particularmente críticos, elegí un valor estándar aproximado para que si M1
no está conduciendo, la salida estará por debajo de ~ 0.8 V, mientras que cuando M1
está conduciendo (es decir, la entrada es 1.4V, 'alta') entonces la salida será aproximadamente 5V. Elegí el valor usando una simulación rápida de SPICE.
V3
es una fuente de voltaje de + 1.4V, y V2
es una fuente de voltaje de + 5V.
Los otros valores (tolerancia y potencia) son valores comunes de componentes de orificio pasante utilizados para seleccionar componentes del mundo real, pero no son críticos en esta aplicación.
Es un circuito muy simple y pequeño, que cuesta aproximadamente veinticinco centavos o menos para tres partes electrónicas comunes.
Como no mencionó ningún requisito de alta velocidad (es decir, velocidad de conmutación), esto debería funcionar en la mayoría de los casos simples.
He adoptado este enfoque de usar un MOSFET en lugar de un transistor de unión bipolar, ya que tuve problemas para hacer que un solo BJT proporcionara el voltaje deseado al cambiar. Desde el punto de vista del diseño, lo bueno de los FET (y MOSFET) es que son dispositivos controlados por voltaje (en términos de un modelo de diseño), en lugar de ser controlados por corriente como lo son los BJT.