Bộ chuyển đổi mức logic sử dụng Transitor

Tôi đang cố gắng thực hiện một bộ chuyển đổi mức logic bằng cách sử dụng bóng bán dẫn BC547. Điều này là để chuyển đổi cấp điện áp của Rpi Gpio từ 3,3 đến 5V. Tôi đã nối dây theo sơ đồ này:

Tôi đã làm điều này để chuyển đổi 3,3V sang 5V cho ứng dụng PWM. Tôi đã kết nối mạch với GPIO số 17 và đặt nó ở mức cao

Câu hỏi :

1) tại sao không có mặt đất trong mạch?

2) Tôi đã cố gắng đo điện áp ở đầu kia, không hiển thị gì cả. Vấn đề là gì?

Cảm ơn bạn.

Tôi ghét thêm một câu trả lời ở đây, đặc biệt là vì OP thậm chí không cần hoạt động hai chiều. Nhưng mạch được đặt ra khủng khiếp (để hiểu nó.) Và mô tả về chó và đuôi không giúp được gì, ngoại trừ có lẽ các nhà giả kim đang cố gắng viết ra những mẩu chuyện ngụ ngôn và bí ẩn về "nghệ thuật" của họ.

(Có các thuật ngữ được chia sẻ, được phát triển theo thời gian và được sử dụng trong điện tử để giúp giao tiếp. "Kéo xuống" có thể là một ví dụ như vậy. Nhưng họ đã sống sót qua thử thách của thời gian và họ giao tiếp bằng cách sử dụng ý tưởng chung là kéo vào một nút , điều này không khó giao tiếp khi ai đó hỏi và đang cố gắng học thuật ngữ này. Và nó có thể được điều chỉnh dễ dàng để thảo luận về "kéo mạnh hơn", ví dụ, không mất ý nghĩa. Ý tưởng về yếu và mạnh thường được giữ vững , như ý tưởng của việc kéo, và những điều này dễ dàng được áp dụng một khi ai đó đã có được những ý tưởng về định luật, điện áp, dòng điện và điện trở của Ohm.)

Một cách để sử dụng một BJT để thay đổi cấp độ là sử dụng nó trong chế độ cơ sở chung. Chỉ cần nối chân đế với đường ray và "kéo xuống" trên bộ phát của nó. Bạn có thể đặt điện trở ở đế hoặc tại bộ phát. Tất cả những gì còn lại phải làm là sử dụng công cụ kéo lên trên bộ sưu tập. Cho rằng chúng tôi hy vọng sẽ đạt được việc sử dụng hai chiều, điện trở sẽ được đặt ở đế.

$3\:\textrm{V}$$5\:\textrm{V}$

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Đi theo một hướng khác, nó rất hấp dẫn để sử dụng một cách tiếp cận đối xứng:

^{mô phỏng mạch này}

$5\:\textrm{V}$$3\:\textrm{V}$$5\:\textrm{V}$$3\:\textrm{V}$$3\:\textrm{V}$$5\:\textrm{V}$

Sự đối xứng thất bại.

$3\:\textrm{V}$

^{mô phỏng mạch này}

Và nó hoạt động.

Giả sử bạn muốn thực hiện điều này hai chiều. Bạn có thể chỉ sử dụng hai trong số các mạch này, một cho mỗi hướng?

^{mô phỏng mạch này}

Và câu trả lời là, có bạn có thể. Trên thực tế, những gì tôi đã làm chỉ đơn giản là tái tạo mạch đuôi chó ăn thịt mà OP đã trình bày. Đó là một thứ tương tự. Nhưng bây giờ bạn có thể thấy sự tiến bộ dẫn đến nó. Và nó không còn khó hiểu như một số thứ đuôi chó kỳ lạ, có dây chéo nữa. Đó chỉ là hai mạch hoạt động riêng lẻ ghép lại thành một mạch lớn hơn.

$\beta$

Vì vậy, điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta vừa quay trở lại mạch đầu tiên của mình và chỉ cần thêm phần kéo lên đó:

^{mô phỏng mạch này}

Điều này sẽ làm việc? Câu trả lời là có, nó thực sự sẽ làm việc. Câu hỏi duy nhất còn lại có thể là về cách chỉ ra bộ phát. Và đây là nơi một câu trả lời tốt "phụ thuộc." Có vấn đề về lưu trữ phí để đưa vào tài khoản, ví dụ. (Và đây là lý do tại sao có sự khác biệt về hành vi đối với hành vi cạnh tăng so với hành vi cạnh giảm được hiển thị trong biểu đồ của OP.) Câu trả lời sẽ phụ thuộc vào những gì bạn quan tâm vì sẽ có sự gia tăng cạnh so với cân nhắc cạnh giảm và không ai trả lời cụ thể luôn luôn đúng Đối với mục đích của tôi ở đây, tôi sẽ tránh kéo điều này ra xa hơn và thay vào đó để lại câu hỏi đó như một điều đáng suy ngẫm. Nó đủ để mạch này hoạt động, bất kể.

$1\:\textrm{mA}$$100\:\mu\textrm{A}$

Bây giờ có nhiều bước hơn người ta có thể thực hiện. Và Trevor đã tìm thấy một ví dụ hay về nơi mà người ta có thể hướng đến. Tôi sẽ đưa nó vào đây để nắm bắt kết quả đó. Đó là giá trị có. Những người quan tâm có thể xem xét các whys và wherefores. Không cần giải thích thêm từ tôi, hãy tận hưởng phần bổ sung của Trevor bên dưới:

Đây là một bộ chuyển đổi kết hợp bộ phát và do đó không cần kết nối mặt đất.

LƯU Ý ghi nhãn sơ đồ là một chút mơ hồ. "Hệ thống 3V" và "Hệ thống 5v" là các tín hiệu logic. + 5V và + 3V là đường ray cung cấp logic.

Khi bạn kéo một trong hai bên xuống thấp, bạn kéo xuống bộ phát của bóng bán dẫn ngược lại, nó sẽ bật đầu ra ở mức thấp.

Các pull-up nội bộ xử lý các trạng thái logic cao.

Nhân tiện, điểm mặt đất được NGAY LẬP TỨC trên sơ đồ đó. Đó là bất cứ điều gì + 3V và + 5V được tham chiếu đến.

Lấy cảm hứng từ câu trả lời của Jonk, tôi đã vẽ sơ đồ theo cách này để làm cho nó "rõ ràng hơn".

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Nhưng, trong thực tế R3 và R4 có thể được kết hợp, và hai bóng bán dẫn trở thành một bóng bán dẫn hai chiều.

^{mô phỏng mạch này}

Điều này khá nhiều đưa bạn đến cùng một nơi với câu trả lời của Jonk.