Подтяните резистор на затворе P-MOSFET. Не работает

Я создаю регистратор данных с батарейным питанием, который будет обмениваться данными с использованием сотового сигнала, на основе микроконтроллера ATSAMD21 и сотового модема SIM5320. Для экономии энергии внешний таймер периодически включает/выключает микроконтроллер (не показан), и микроконтроллер должен иметь возможность переключать питание на модем. Когда микроконтроллер выключен, модем также должен быть выключен.

Я реализовал это, как показано на схеме ниже, используя выход микроконтроллера для переключения питания на модем через P-MOSFET. Эта часть работает идеально.

Я также добавил к затвору подтягивающий резистор на 100 кОм, который, как я надеялся, будет удерживать P_MOSFET в выключенном состоянии, когда микроконтроллер выключен. Эта часть НЕ работает - когда микроконтроллер выключен, напряжение затвора падает до ~ 0,8 В, и питание поступает на модем. Я пытался использовать различные подтягивающие резисторы, но даже при 100 Ом напряжение затвора увеличивается до ~ 3 В, а P-MOSFET все еще включен.

Вопросы:

  1. Мне кажется, что «что-то» направляет напряжение затвора к GND, но что это? Где я неправ?

  2. Если напряжение затвора выше ~2 В, микроконтроллер фактически включается. Действительно ли он потребляет энергию через аналоговый вход/выход?

  3. Вместо этого может быть проще использовать N-MOSFET, но я не уверен, как он будет работать, если микросхема SIM5320 подключена к «GND», который находится на несколько мВ выше реальной земли из-за сопротивления MOSFET. Может ли здесь работать N-MOSFET? Каковы лучшие способы проектирования этой схемы?

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Если вы отключите Dout от затвора и оставите подтягивающий резистор на месте, MOSFET выключится?
Я не могу проверить это с текущей схемой, так как это печатная плата с компонентами smd. Пришлось бы стереть след.
Вы питаете микро через защитный диод между этим контактом и его контактом питания. Может быть, лучше держать микроконтроллер включенным и в его самом глубоком спящем режиме (некоторые микроконтроллеры потребляют 1 мкА или меньше, не знаю, как у вас)
Я посмотрел в спящий режим, но отказался от него, потому что (1) я не знаком с командами микроконтроллера, поэтому проще просто отключить питание, и (2) есть много других компонентов, которые мне нужно отключить, поэтому это проще использовать один переключатель для всех. Буду иметь в виду на будущее.
Вы уверены, что безопасно подавать напряжение выше напряжения питания на точку DOUT ATSAMD21?
Это решительно не безопасно. Это нарушает спецификации, в которых указано максимальное входное напряжение ~ 3,6 В.

Ответы (1)

Лучшей идеей для этого, если вы хотите использовать переключатель верхнего плеча PMOS, было бы использовать переключатель ATSAMD21 в качестве переключателя NPN нижнего плеча, который затем переключает PMOS для SIM530. Пример:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

R2 (произвольно выбранный равным 50x R1) замыкает Q1 на землю (выключает), если D1 находится в состоянии высокого импеданса, что может быть, если uC выключен. Это означает, что затвор M1 определенно подтянут до 4,2 В.

Проблема с вашим дизайном заключается в том, что мы точно не знаем, что находится внутри вывода микроконтроллера, когда он выключен, поэтому мы не должны полагаться на него. Кроме того, учитывая, что даже когда DOUT равен «1», это 3,3 В, что ниже, чем 4,2 В, управляющее модемом, поэтому M1 может быть частично включен. Хотя это, кажется, работает в вашем случае, это не очень хорошая практика ... Если нагрузка работает от 5 или 12 В, V (GS) M1 может стать проблемой.

+1 за предоставление точного решения для управления MOSFET с P-каналом (или даже транзистором pnp). Вы заявили, что выход UC неизвестен, когда он не имеет мощности для управления своими контактами, которые могут иметь внутренние резисторы.
Будет ли этот пример работать, даже если D1 не находится в «состоянии высокого импеданса»? Я не знаю, каково обычное состояние выходов микроконтроллера.
Кроме того, увеличит ли энергопотребление добавление NPN?
Я, вероятно, выберу эту конструкцию, используя переключатель NPN «MMBT3904» (2N3904 недоступен для SMT), чтобы избежать любых потенциальных проблем с плавающим заземлением.
Спасибо за решение. Однако мне было интересно, если напряжение, которое вы переключаете с помощью p-mosfet, также равно 3V3, вы можете просто использовать подтяжку 10 кОм к 3V3 на выходе MCU, устанавливая выход MCU как открытый сток?
@PaulusPotter Я думаю, что ответ - да, но можете ли вы нарисовать предложенную схему, чтобы быть уверенным?
Подтяните резистор на затворе P-MOSFET. Не работает
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v