Jednokierunkowy konwerter poziomów 3.3V do 5V DIY

[multim]

Cześć,

chciałbym zrobić prosty jednokierunkowy konwerter poziomów do sterowania modułami obsługującymi 5V za pomocą Raspberry Pi.
Załączam schemat w którym wykorzystuje do tego celu N-MOSFET BS170. 

Czy jest może potrzebne dodatkowe zabezpieczenie (np. przez rezystor) ograniczające pobierany prąd z GPIO? Jeżeli tak, to lepiej po stronie wejścia, czy wyjścia?

Czy taki układ jest w ogóle poprawny i pozwoli na sterowanie modułami 5V (lub wejściami Arduino Nano)?

 

[H1M4W4R1]

W skrócie - nie.

Osobiście raczej wykorzystałbym tranzystory BJT..., tylko robiąc konwerter poziomów logicznych musisz brać pod uwagę spadki napięć...

Edytowano Grudzień 29, 2021 przez H1M4W4R1

[FlyingDutch]

Cześć,

ja przeważnie używam takich właśnie miniaturowych MOSFET'ów(BSS-138A):

tam, gdzie masz sygnał "LATCH_LOW" wchodzi sygnał w logice 3,3 V a wychodzi sygnał "LATCH" w logice 5V. VCC_LOG to linia zasilania 5 woltów.

Pozdrawiam

[multim]

@FlyingDutch zaproponował dokładnie taki sam schemat jak u mnie, różnica to oczywiście tranzystor i rezystory.
Czy w moim rozwiązaniu jest źle dobrany tranzystor?
Możesz proszę rozwinąć @H1M4W4R1, dlaczego to podejście jest niepoprawne?

Co do spadków napięć, to jeżeli nie będę dodawał diod czy rezystorów, to na wyjściu powinienem spokojnie uzyskać stan wysoki (który jest rozpoznawany przez moduł czy Arduino).

Jeszcze dodam, że układ nie musi być super optymalny. Zastąpię go docelowo gotowy konwerterem, a ten tymczasowy konwerter służyłby tylko do testów.

Edytowano Grudzień 29, 2021 przez multim

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[FlyingDutch]

8 minut temu, multim napisał:

@FlyingDutch zaproponował dokładnie taki sam schemat jak u mnie, różnica to oczywiście tranzystor i rezystory.
Czy w moim rozwiązaniu jest źle dobrany tranzystor?

Wydaje mi się, że nie jest źle dobrany. W podanym układzie oba rezystory mogą się zmieniać w dość szerokim zakresie powiedzmy od 1K do kilkanaście K). Układ sprawdzony praktycznie - działa poprawnie.

Pozdrawiam

[H1M4W4R1]

8 minut temu, multim napisał:

@FlyingDutch zaproponował dokładnie taki sam schemat jak u mnie, różnica to oczywiście tranzystor i rezystory.

Dobra nvm, zadziała, tylko się walnąłem z logiką napięciową i zamiast sink/hiz zastosowałem source/hiz, przez co tranzystor cały czas był otwarty. Moja głowa już nie pracuje po jakichś 20 godzinach na nogach...

[pmochocki]

Ja może dodam tylko, że dla BS170 maksymalny Vgs=3V, a dla BBS138 Vgs=1.45V.

Ja bym raczej użył BBS138... 

[multim]

Hmmm, coś nadal jest z moim układem nie tak. 
Jeżeli na wejście podaję stan niski, to na wyjściu układu mam 2.5 (2.5 odkłada się na rezystorze 10k).
Jak podaje stan wysoki, to wyjście zwiększa się do 3.3, ale daleko jeszcze do 5V.
Chciałem zasymulować jakoś układ w falstad, ale nie wiem czym mógłbym zastąpić moduł (RF433 transmitter) żeby to jakoś oddawało realia (tu dałem po prostu rezystor 20k, żeby uzyskać podobny dzielnik jak mam w moim układzie.
Wymieniłem rezystor 10k na 1k i o ile na dzielniku wygładało to już w porządku, to "gdzieś giną" mi ok. 2v...

@pmochocki jak testowałem sobie na płytce, to BS170 załączał testową diodę w porządku, więc tu Vgs nie powinno być raczej problemem.