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[参考译文] CD4051B:使用 Chipkit MX4 pro 在三个线圈之间切换

Guru**** 2379520 points
Other Parts Discussed in Thread: CD4051B, TS12A12511
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/574113/cd4051b-switching-between-three-coils-using-a-chipkit-mx4-pro

器件型号:CD4051B
主题中讨论的其他器件: TS12A12511

我在寻找一些关于我一直在尝试用于 CD4051B 高级设计项目的芯片的建议。 因此、我们尝试通过芯片发送一个脉冲、并让它在三个负载之间切换、这三个负载由三个线圈组成;我们一次只需要一个负载、而另外两个负载关闭。 我们目前正在使用一个微控制器、此微控制器的输出为3.3V、作为芯片的选择线路、并且为芯片的 Vdd 提供5V 电源电压。 目前、我们遇到的问题是输出与输入不匹 配、存在损耗、并且本应关闭的通道不会完全关闭。  我将连接下面的引脚以及我 获得的输出图片。 我要寻找的答案是如何将这些信号降至零、而不是我现在得到的衰减信号、并有一种方法可以避免这些损耗。 可以在下面的示波器图片中找到脉冲的详细信息。 我只需要三个通道、因此我将第三条选择线路接地;第三幅图像显示了我如何连接所有器件。

黄色=输入、 绿色=输出"打开"

黄色=输入、 绿色=输出"关闭"

 

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    您好 Andre、

    输出与输入不匹配的一个可能原因可能是 CD405402的漏源 Ron 电阻、如下表所示。  内部 FET 通道的寄生电阻会与您的负载电阻形成分压器。  从下表中可以看出、采用5V 电源时室温下的典型 Ron 可能非常显著(通常为470Ω Ω、高达1050Ω Ω)。  因此、如果您的负载电阻小于该内部电阻的10倍、您将看到显著的损耗。  由于您可能无法选择负载电阻、因此如果这是您的问题、您可能需要考虑使用具有较小 Ron 的不同器件。

    表1.  

    图1.

    至于您的关闭通道传递信号的问题、我怀疑存在以下问题。 两侧的试验板内部连接不连续、您的接地部分实际上可能与电源接地断开、从而浮动。  下图应有助于明确说明这一点。

    图2.

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    尊敬的 Patrick:

    感谢您的及时回复。 我认为问题是我的负载电阻仅约为1.5欧姆(L=350uH)、因此我需要找到不同的器件在三个负载之间进行切换。 你有什么建议吗? 我一直在研究使用晶体管、并使用微控制器打开和关闭晶体管、但有太多可供选择的器件、我很难找到我需要的器件。 我知道微控制器的导通电压需要为3.3V (VG-VT)、晶体管需要能够以极小的失真或不失真传递12V 脉冲。 我当时的想法如下:

    当开关打开时、电流将流经线圈接地、当开关关闭时、二极管将帮助排出线圈中存储的电荷。 我是否正确地讨论了这个问题? 哪种二极管和晶体管非常适合?

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    您好 Andre、

    我可以推荐的最好的 TI 器件是 TS12A12511。  这允许通过通道传输12V 信号(建议运行条件)、并且导通电阻相对较低(典型值为5Ω Ω)。  但是、使用此器件时、您可能仍会受到比您希望的更大压降的影响。  因此、正如您所说的、您可能需要使用分立式晶体管。  下图显示了我将在器件供应商网站中搜索的关键参数。  

    图1.

    您可能考虑的另一种选择是使用开关后跟电平转换器、如图2所示。  但是、您需要确保到转换器的输入信号槽足够接近接地、以确保它不会在其输出端产生高输出信号。

    图2.

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    尊敬的 Patrick:
    因此、为了跟进您的情况、我决定采用晶体管布线、以避免向系统添加更多电源。 我一直在网上查看所有内容、我发现以下部分我认为其中包含了我的应用的所有参数、但我正在寻找专家的验证。
     我想我的两个主要问题  是:
    我能否使用微控制器提供的3.3直流电压(我测量的电压实际上仅为3.17V)来打开和关闭该晶体管?
    2.它能否以580Hz 的频率传递12V 脉冲、同时将损耗和失真降至最低?
    从数据表中可以看出、我相信这些参数都已满足、我知道 Ron 足够低、因此晶体管上不会出现较大的压降。 这是一个指向我所需内容的可视化表示的链接。 http://tinyurl.com/zzzdl3s 在此仿真中、晶体管的运行方式是理想的。 我想尝试在 multisim 上使用此器件运行仿真、但无法找到它、因此我想征求您的建议。 这是否适合我的应用?
    谢谢你。
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    您好 Andre、

    我怀疑如果不对 Arduino 信号进行电压调节、您将无法在饱和区正确操作 MOSFET 并将其作为开关运行。  从下面的图1可以看出、3.1V 电压不足以打开 MOSFET。  但是、如果我们增大电压、使其高于12V 或 NMOS 初始关闭时的 VDS 值、我们可以在图2中打开 NMOS。  在图3下方、我使用图腾柱电路驱动 MOSFET 的栅极。 另一种方法如图4所示。  这利用了 Cockroft Walton 电路、需要您提供高频信号(>580Hz)的杂散、 以便用于打开栅极。  我的替代方法包括栅极驱动器、可能还有升压。