Wie funktioniert diese Schaltung zur Pegelumsetzung (5V <> 3,3V)?

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Weiß jemand, wie genau diese Schaltung funktioniert? Es ist ein Pegelwandler zwischen 5 V und 3,3 V Logik und es ist bidirektional.

Ich habe eine Theorie, bin mir aber nicht sicher (ich habe noch nie mit MOSFET gearbeitet). Und wofür ist diese Diode?

Bildbeschreibung hier eingeben

Ich entnehme dieses Bild dem Datenblatt von SparkFun ( Pegelwandler ).

mosfet level-shifting ttl 3.3v Vasco
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Entschuldigung für diese Frage. Es war einfach, die Antwort zu googeln. Ich habe dieses Dokument gefunden - Pegelverschiebungstechniken im I2C-Bus-Design (PDF), das diese Schaltung in Abschnitt 2.1.1, Seite 4 beschreibt. Und anscheinend kann ich meine eigene Frage nicht beantworten, weil ich einen schlechten Ruf habe.
Vasco
Prüfen Sie, ob Sie Ihre Frage jetzt beantworten können. Sie sind wahrscheinlich in der Lage. Ich versuche, diese Einschränkung in der Liste zu finden.
Kortuk
Es heißt "Benutzer mit weniger als 100 Ruf können ihre eigene Frage 8 Stunden lang nicht beantworten". Also werde ich diese Frage später beantworten.
Vasco
Okay, eine Zeitverzögerung kann ich für Benutzer verstehen, die das System noch nicht kennen. Bitte nehmen Sie sich die Zeit, um es zu beantworten, wenn Sie können!
Kortuk

Antworten:

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Wenn kein Gerät die Leitung herunterzieht, befindet sich die "linke Seite" (mit niedrigerer Spannung) durch den Pull-up-Widerstand im hohen Zustand. Die Spannung zwischen Gate und Source liegt unter der Schwellenspannung und der MOSFET leitet nicht. Die "rechte Seite" (mit höherer Spannung) wird also auch durch den Pull-Up-Widerstand hochgezogen.

Wenn die "linke Seite" die Leitung in einen niedrigen Zustand herunterzieht, steigt die Spannung zwischen der Source und dem Gate über den Schwellenwert und der MOSFET beginnt zu leiten. Die "rechte Seite" wird dann über den leitenden MOSFET in einen niedrigen Zustand gezogen.

Wenn die "rechte Seite" die Leitung nach unten zieht, verbindet die Diode zwischen Drain und Gate die "linke Seite" mit dem niedrigen Zustand, wodurch der MOSFET leitet, so dass beide Seiten auf den gleichen Spannungspegel nach unten gezogen werden.

Eine ausführlichere Beschreibung finden Sie unter Pegelverschiebungstechniken im I2C-Bus-Design (PDF) in Abschnitt 2.1.1, Seite 4.

Wenn ich Fehler gemacht habe, können Sie mich gerne korrigieren.

Vasco
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Können Sie es hier zusammenfassen?
Endolith
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Erledigt. Ich habe meine Antwort bearbeitet.
Vasco