¿Cómo “cambiar” una lógica BAJA de 2,5 V a GND?

¿Qué tal algunos inversores bipolares simples como abajo?

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Con 5 V en la entrada, Q1 se desactiva, por lo que R4 tira de la compuerta hacia arriba, encendiendo M1 y su tira de LED. Con 2,5 V en la entrada, Q1 se enciende, lo que enciende a Q2, que cierra la compuerta M1 a nivel bajo, lo que apaga M1 y su tira de LED se apaga.

Necesitará refinar el circuito, verificar los valores de la resistencia, encontrar un M1 mejor, asegurarse de que la respuesta sea lo suficientemente rápida para su frecuencia PWM.

Si desea un traductor no inversor, un transistor lo hará.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Esta es una configuración llamada 'base a tierra', proporciona la amplificación de voltaje que necesita, pero no hay ganancia de corriente (el 'Dispositivo' tendrá que fuente 0.5 mA para poner 5V a través de la resistencia de carga R3). Los valores R1, R2 establecen la base en 3.1V inactivo (debe cambiar a aproximadamente 3.7 V de 'Dispositivo').

Este circuito no intenta ser un interruptor rápido, sino uno simple. R3 y la corriente de salida del 'Dispositivo' determina la velocidad de la capacitancia de la puerta cargado y descargado.

Probablemente no sea una salida con una señal digital lógica, o bien podría ser el primer dispositivo en el mundo que emite tal señal. ¿Podría ser la salida una salida de Darlington, que es capaz de conducir los leds?

¿Qué sucede con la señal PWM cuando se conecta una resistencia a 5V o a GND? Haga la prueba, por ejemplo, con una resistencia de 1k. Cuando conoce la impedancia de alta y baja, puede decidir cómo traducir esa señal. Quizás se pueda usar un optoacoplador para traducir la señal o tal vez un transistor con algunos diodos como se sugiere.

En la primera comprobación; ¿Es realmente + 5V = alto + 2,5V = bajo.

Suponiendo que sí: use un comparador que emita 0V o + 5V directamente a la puerta del mosfet. Pruebas comparativas, si el dispositivo X genera más de 3,75 V. Si es así, entonces dé + 5V a la puerta de mosfet.

Un comparador adecuado que funciona con un solo suministro de + 5V, puede producir niveles de salida de 0V y + 5V y puede detectar correctamente que + 5V es complicado. Aquí está como una implementación de parte discreta

Las partes deben calcularse desde el final

• R5 debe tirar de la puerta hacia abajo lo suficientemente rápido
• Q3 debe empujar suficiente corriente de colector para levantar la puerta cerca de + 5V
• corriente base de Q3 = el colector actual / hfe
• para una velocidad de apagado razonable, R4 debe tomar a 0,7 V al menos tanto como Q3 necesita una corriente base; eso es R4 < o = (corriente base de 0,7V / Q3)
• Ri y R2 producen el umbral 3,75 V a Q2
• R3 obtiene aproximadamente +3,05 V. R3 = 3,05 V / (corriente base de Q3 + 0,7 V / R4)
• la referencia de 3,75 V no debe oscilar. Sea (R1 paralelo a R2) cinco veces R3 o menos. Agregue un condensador paralelo a R2, si es necesario.
• resuelva R1 y R2 a partir del voltaje deseado y la resistencia paralela máxima.

Al principio, tome Q1 = Q2 = 2N1711, Q3 = 2N2905. 2N3704 y 2N3904 también deberían estar bien.

Simular antes de construir un prototipo

Bueno, tienes muchas respuestas posibles. Voy a asumir que todavía desea utilizar su dispositivo MOSFET, el IRLB8721. A \ $ V_ {GS} \ gt 6 \: \ textrm {V} \ $ parece que funciona muy sólidamente. El cargo total de la puerta es aproximadamente \ $ 12 \: \ textrm {nC} \ $ y he configurado un circuito que debe entregar ese cargo en menos de \ $ 20 \: \ mu \ textrm {s} \ $, que puede ser rápido suficiente teniendo en cuenta la tasa de PWM.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El voltaje de la compuerta debe cambiar entre \ $ 0 \: \ textrm {V} \ $ o \ $ 7.5 \: \ textrm {V} \ $ cuando la entrada PWM cambia entre \ $ 2.5 \: \ textrm {V} \ $ y \ $ 5.0 \: \ textrm {V} \ $. El circuito incluye histéresis, mantendrá el voltaje de activación a la compuerta del MOSFET lo suficientemente bajo, es ampliamente tolerante con BJT \ $ \ beta \ $ (cualquier cosa entre 100 y 300 está bien), acepta variaciones razonables en la corriente de saturación del BJTs, y proporciona aproximadamente \ $ 500 \: \ textrm {mV} \ $ ancho para la banda de histéresis, que también debería proporcionar una inmunidad razonable al ruido.

No utiliza piezas de boutique y debería ser relativamente barato. Figura sobre una carga adicional de \ $ 4 \: \ textrm {mA} \ $ en su riel de suministro \ $ 24 \: \ textrm {V} \ $. (No necesita ni usa nada del riel de suministro \ $ 5 \: \ textrm {V} \ $.) También es fácil ajustar la unidad de la compuerta para otros MOSFET que pueden requerir un mayor \ $ V_ {GS} \ $, especialmente dado el acceso a un \ $ 24 \: \ textrm {V} \ $ rail (como lo tiene actualmente)