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

¿Qué tal algunos inversores bipolares simples como los siguientes?

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Con 5V en la entrada, Q1 se apaga, por lo que R4 eleva la puerta, encendiendo M1 y su tira de LED. Con 2.5V en la entrada, Q1 se enciende, lo que enciende Q2, lo que baja la compuerta M1, lo que apaga M1 y su tira de LED se apaga.

Deberá 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 con CircuitLab}

Esta es la llamada configuración de "base a tierra", proporciona la amplificación de voltaje que necesita, pero no gana corriente (el "Dispositivo" tendrá que generar 0,5 mA para poner 5 V en la resistencia de carga R3). Los valores R1, R2 establecen la base en 3,1 V inactivo (debería cambiar a aproximadamente 3,7 V desde 'Dispositivo').

Este circuito no pretende ser un interruptor rápido, sino uno simple. R3 y la corriente de salida del 'Dispositivo' determinan qué tan rápido se carga y descarga la capacitancia de la puerta.

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 la salida ser una salida Darlington, que es capaz de controlar los LED?

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

En el primer control; ¿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 de comparación, si el dispositivo X genera más de 3,75 V. En caso afirmativo, proporcione +5V a la puerta del mosfet.

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

Las piezas deben calcularse a partir del final.

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

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

Simular antes de construir un prototipo

Bueno, tienes un montón de posibles respuestas. Voy a suponer que aún desea usar su dispositivo MOSFET, el IRLB8721. A$V_{GS}\gt 6\:\textrm{V}$parece que funciona muy sólidamente entonces. La carga total de la puerta es de aproximadamente$12\:\textrm{nC}$y he configurado un circuito que debería entregar esa carga en menos$20\:\mu\textrm{s}$, que puede ser lo suficientemente rápido dada la tasa de PWM.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El voltaje de la puerta 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 accionamiento a la puerta del MOSFET lo suficientemente bajo de forma segura, es ampliamente tolerante a BJT$\beta$(cualquier valor entre 100 y 300 está bien), acepta variaciones razonables en la corriente de saturación de los BJT y proporciona aproximadamente$500\:\textrm{mV}$ancho para la banda de histéresis, que también debería proporcionar una inmunidad razonable al ruido.

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