请教，如何用1到2个3.3V的IO控制15V 、0V、高阻的三态转换？

只看该作者 · 2012-1-18 15:53

rt，要设计一个简单的驱动电路，负载需要在15V、0V、高阻切换，最好用mos管或者三极管搭建，用芯片也行。
我能想到是2个io分别控制一个PMOS,一个NMOS，不过有个问题就是怎么避免2个管子同时导通的可能。另外还有一个电平转换的情况。
请高手指教。

只看该作者 · 2012-1-18 18:48

如果你能保证IO1和IO1的输出能不让短路，那可以通过两个电平转换电路直接驱动串联的PMOS和NMOS。
如果你保证不了，那还需要有个硬件的逻辑电路，使得无论IO1和IO2什么组合都不发生短路。

简单的方法也有，用三个三极管再加上一些电阻即可。

只看该作者 · 2012-1-19 09:14

2楼老兄，能否给个电路图看看，你这么说我也不明白

只看该作者 · 2012-1-19 17:59

只看该作者 · 2012-1-27 20:46

参考MCU的IO口的设计方法，它的三态是怎么实现的就可以了

1万 · 2012-1-27 22:46

用简单的线与可不可以

只看该作者 · 2012-1-29 11:02

多谢4楼这么详细的图，另外我还试了下用nmos管代替2n2222就不行了，当J1 =0，J2=1的时候，R1后面Q3基极是2.6V,应该是Q1位置的mos管里面的保护二极管导通引起的吧不知道对不对？

只看该作者 · 2012-1-29 15:53

用我的电路不改变参数是好用的吧？

用NMOS管替代2N2222基本上是不行的，一个是反向二极管，另外大多数MOS管的控制电压比较高，3.3V不够。能找到低压NMOS管的场合也要电路重新改动。

只看该作者 · 2012-1-29 16:43

你的电路我仿真是行的，过几天打个快速pcb做个板子调调看，应该没问题
你选用的三极管和mos管，好像都是大封装的吧，能不能用其他型号的sot-23封装的替换？我这开关速度和驱动电流要求都不是很高，我自己觉得三级管应该没什么要求吧，mos管主要是要求耐压高对吧？模电基础不扎实，很多问题可能想不周全。手头没现货，得考虑好再去买
另外，还要考虑到功耗，参数以尽量减小功耗为宜。

只看该作者 · 2012-1-30 08:31

三极管没啥要求，随便常见的、通用的小功率NPN硅管都可以。
MOS管，基本上也是随便选，因为几乎任何MOS管耐压都是超过15V的。当然，其额定电流或者封装要看你的要求。
如果想功耗低点，把所有的电阻都加大到10k，甚至可以33k。

只看该作者 · 2012-2-7 16:46

lymex 兄，这个电路我试了下，三极管我用的8050，pmos用的ss84，nmos用的2n7002，
发现个问题，我R1 R2 R5 接33k ,R3 R4 接100K的时候，上面的图J1 J2接3.3V高电平，则VDD端(3.3V)的电流有2MA多，VCC端（15v）电流约300uA,后者是对的，但是前者明显偏大。我又把所有的电阻都改成100k，VDD端的电流还是有约800uA, 按照参数计算，包括仿真都不会这么大，后来我又分开量J1 J2的电流，发现电流主要是J2这边的，但是流进Q2的电流被R2限流了那只能是从Q1的发射极流到集电极了。这个是怎么回事呢能否解释下？用multisim仿真时，发射极也有向内部的电流，但是没这么大。我用的2n2222仿真的。这个有什么不同吗？

只看该作者 · 2012-2-7 20:14

回楼上，这个属于我疏忽了，忘记了三极管的反向放大。所谓反向放大，就是E、C互换，三极管仍然有一些放大能力，即此时hEF并不是0，有时能达到几。正是这个反向放大能力，使得Vdd出现电流。

解决的方法也很简单，在Q1的基极上串联一个小硅二极管：

另外，R3和R4不宜选的太大，那样速度太慢了，MOS管的输入电容一般比较大。

只看该作者 · 2012-2-8 09:45

请问为什么要加到B极？这样还是有电流从E流到C啊。
我觉得是不是应该放到E极，使E极电流只能流出而不能流入，只是二极管的导通压降要小于Q3的BE开启压降

只看该作者 · 2012-2-8 23:57

二极管放到B和放到E，都会起到相同的阻碍反向放大的作用。
但是，放到E，会让Q1失去作用，因为D1的正向压降会让Q3不能截止。

只看该作者 · 2012-2-9 09:53

放到B极是怎么阻碍反向放大的呢？ B极的电流始终是向E或者C极流啊，放不放都一样啊！
没接这个二极管的时候我实测得电压是这样的：Q3的B极是0.7v，Q1的B极约1.3V.

只看该作者 · 2012-2-9 10:35

15# lymex
R5 D1 Q1组成的短路保护功能在电路里是怎么工作的呀？

只看该作者 · 2012-2-9 11:01

本帖最后由 lymex 于 2012-2-9 13:58 编辑

重新画了个电路如下，Q1改成了PNP管，3.3V通路全部经过电阻，如果不需要快速的话电阻可以取大，这样电流就很小了。

只看该作者 · 2012-2-9 14:04

回15楼，Q1及附加部分不是保护用的，而是在J1=高、J2=低这种状态下，控制本来的Q5和Q4的同时导通用的，此时Q1导通，其C高电位，通过R6和R2分压后供给Q2以电流使得Q4截至。
在4楼电路的Q1集电极串联一个电阻是不行的，那个电路是让Q3截至，而串联了电阻是截至不了的。

只看该作者 · 2012-2-9 14:42

多谢lymex 你这么热情实在令小弟感激不尽
后面这个电路我在研究研究 :)

只看该作者 · 2013-5-10 13:14

好多谢： Lymex 无私的解答。只是：实际应用在超声探头的。
有个问题: J2=3.3V , J1 接 40khz PWM, 3.3V . Q3 的集电极，出来波形失真严重。成了锯齿波。
怎么办。此电路低速的 pwm 行。高速PWM就，不行。
Lymex, 给个 answer 呀

请教，如何用1到2个3.3V的IO控制15V 、0V、高阻的三态转换？

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