Por qué se prefiere mosfet sobre divisor de voltaje para cambio de nivel de voltaje

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Antes de escribir esta pregunta, leí varios hilos similares, pero no encontré la respuesta que estaba buscando. Cuando necesitamos un cambio de nivel de voltaje, lo primero que viene a la mente es un divisor de voltaje. Pero en ciertos casos en la industria, un inversor MOSFET se transfiere cuando se trata de voltajes digitales que involucran la entrada a un FPGA o un microcontrolador.

Por ejemplo, si tengo una salida de 5 V de un dispositivo para representar el Lógico 1 en el que los PMOD de FPGA pueden leer un máximo de 3.3 V para el 1 lógico, seguramente necesito un cambio de nivel. Cuando intenté usar un circuito divisor de voltaje como en B de la imagen de abajo, se me recomendó usar A en la imagen. A pesar de que A saca las lógicas invertidas y necesita que el software las invierta para invertir los valores leídos, siempre se prefiere. Nunca obtuve una respuesta para eso, pero podría estar relacionado con el comportamiento de resistencia del LVCMOS.

Entonces, mi pregunta es ¿por qué se prefiere A sobre B cuando se trata de entradas digitales para FPGA y microcontroladores?

    
pregunta dDebug

2 respuestas

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Lo que dice justinrjy, más el circuito A no consume corriente cuando Vin está bajo / Vout es alto. En muchos casos (ejemplo: UART, i2c ...), eso ocurre la mayoría del tiempo: ahorros significativos para circuitos operados por batería.

Por supuesto, puede usar el circuito B con valores altos de resistencia, de modo que el consumo de corriente permanente sea despreciable; pero luego la impedancia de carga y el ruido electrónico causan un daño proporcional y la velocidad de conmutación se reduce para cargas capacitivas (como lo son los mosfets).

    
respondido por el Nicolas D
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En el circuito B, si su voltaje de salida consume cualquier corriente, puede cargar significativamente el divisor de voltaje y hacer que el voltaje de salida cambie lejos del valor deseado, en este caso, 3.3V. Incluso cuando su salida está conectada a un pin de alta impedancia, si los valores de R1 y R2 son muy altos, cantidades muy pequeñas de corriente de reposo pueden cambiar los voltajes de salida significativamente.

Además, con el circuito A, realmente solo hay una cosa que cambiar, y esa es la resistencia de levantamiento. Por ejemplo, algunas líneas de comunicación necesitan tal vez un valor de resistencia de pull-up más alto o más bajo (I2C a menudo especifica 4.7k, pero 10k también se usa para muchas cosas), y el circuito A lo hace mucho más fácil. Solo tendrías que cambiar una resistencia y consumirías menos energía.

    
respondido por el justinrjy

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