今天我的mos管又壞了——原來(lái)是反相器惹的禍
在實(shí)際的單片機(jī)控制系統(tǒng)中,有時(shí)候會(huì)使用數(shù)字邏輯芯片對(duì)單片機(jī)和受控元件進(jìn)行隔離,以保護(hù)單片機(jī),或者令單片機(jī)更好地對(duì)后級(jí)進(jìn)行控制。
圖1
如圖1所示,反相器可以將單片機(jī)的信號(hào)進(jìn)行反相,同時(shí)通過(guò)反相器,可以將單片機(jī)的控制信號(hào)幅值由較低的幅值變?yōu)楦叩姆聪嗥鞴╇婋娖?,以更好地控制后?jí)的mos管。
當(dāng)然,理論的控制結(jié)果是很好的,但是實(shí)際往往會(huì)偶爾出現(xiàn)意想不到的結(jié)局。比如以上的電路,在實(shí)際中生產(chǎn)中,就有可能出現(xiàn),一部分板子是好的,而一部分板子的三極管和mos管卻出現(xiàn)了莫名其妙的損壞現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象就讓我想起了當(dāng)年做非卡時(shí),為什么mos會(huì)莫名其妙地死亡,很有可能就是下面介紹的原因?qū)е隆?/strong>
在實(shí)際的工作中,反相器可以對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯變化,如下圖所示:
圖2
從上面的圖中,可以知道反相器可以完美地對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行反相,同時(shí)會(huì)輸出0V-5V的邏輯信號(hào)。但是在實(shí)際的工作中,其實(shí)反相器并不會(huì)完美地輸出一個(gè)從0V-5V的信號(hào)。它可能會(huì)輸出一個(gè)幅度為1V-Vcc的信號(hào),也有可能會(huì)輸出一個(gè)幅度2V-Vcc的信號(hào)。那當(dāng)這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí),會(huì)導(dǎo)致什么問(wèn)題呢?
這個(gè)問(wèn)題可以在原理圖1中進(jìn)行分析。分析后你會(huì)發(fā)現(xiàn),假如反相器真的輸出了一個(gè)2V-Vcc的信號(hào),其中的推挽電路(Q1、Q2和Q3、Q4)和mos管會(huì)很容易發(fā)生串通現(xiàn)象。其原因可根據(jù)反相器的內(nèi)部原理圖解釋,如下:
圖3
假設(shè)圖3中,反相器的電源Vdd=9V,其輸入信號(hào)(即單片機(jī)的輸出信號(hào))Vin=9V,則根據(jù)原理圖,可知上管P-mos會(huì)被完全關(guān)閉,下N-mos完全導(dǎo)通,則反相器的輸出端Vout=Vss。但是如果Vin由9V下降為5V,則此時(shí)上管則不能夠完全被關(guān)閉,則會(huì)導(dǎo)致反相器的輸出端Vout>Vss,同時(shí)Vout
這說(shuō)明了,當(dāng)反相器的輸入信號(hào)的幅值小于反相器的供電電壓時(shí),其會(huì)存在一定的風(fēng)險(xiǎn),所以當(dāng)電路中的mos管或者三極管出現(xiàn)異常時(shí),可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)是否是反相器的問(wèn)題。當(dāng)然,大部分的反相器其內(nèi)部都有做內(nèi)部處理,所以這種情況只有在一部分的反相器中存在。但如果真出現(xiàn)該問(wèn)題了,可以通過(guò)以下方法解決。
1、將控制信號(hào)的幅值與反相器的供電電壓設(shè)置為相同電壓;
2、在反相器的輸出端通過(guò)下拉電阻,將不夠低的信號(hào)強(qiáng)制拉低即可。
(另外通知,RC正弦波信號(hào)發(fā)生器的視頻錄制工作計(jì)劃在本星期錄制,敬請(qǐng)期待?。。。?/strong>