p-mosfet welcher/wie?

[Peter T. (peterteilt)]

Hallo,

gibt es einen p Mosfet (sot23) der eine source-Spannung von 3,7-5V mit 
einem attiny schaltet welcher auf 3,3V läuft?

Mein Versuch im Anhang funktioniert leider nicht.
Der IRLML6401 schaltet schön durch wenn ich die Gatespannung am attiny 
runterziehe (output/sink). Er sperrt aber nicht wenn ich den Pin HI-Z 
schalte.

Vielen Dank für eure Mühe!
Peter

[Achim S. (Gast)]

Peter Teilt schrieb:
> Er sperrt aber nicht wenn ich den Pin HI-Z
> schalte.

es irritiert etwas, dass du einen p-Kanal MOSFET verwendest, aber in der 
Schaltung einen n-Kanal MOSFET zeichnest. Daher zur Sicherheit die 
Rückfrage: du hast die Source tatsächlich an die Spannungsquelle 
angeschlossen, und dein USB-Port ist tatsächlich die Last und hängt am 
Drain (Pin 3 des IRLML6401)?

Wenn er richtig angeschlossen ist, kann dir immer noch die niedrige 
Schwellspannung ein Problem machen. Sobald der IO auf High-Z geht, zieht 
R8 das Gate zwar in Richtung Sourcespannung. Aber das Gate geht nicht 
auf die vollen 5V sondern nur so hoch, bis die ESD-Dioden deines 
Controllers zu leiten beginnen (also wahrscheinlich bis ca. 3,9V). Eine 
3,7V Versorgung kannst du damit wahrscheinlich abschalten (U_GS = 
-0,2V), aber bei einer 5V-Versorung beträgt U_GS damit immer noch -1,1V 
und der Transistor ist sicher über der Schwelle und leitet.

Entweder du nimmst einen p-Kanal MOSFET mit größerer Schwellspannung 
(der aber mit -3,7V immer noch sauber durchschaltet). Oder du spendierst 
zur Ansteuerung des p-Kanal MOSFETs noch einen N-Kanal MOSFET, der das 
Gate des P-Kanal gegen GND zieht. Wenn der sperrt, kann der Pullup sein 
Drain auch auf 5V hochziehen, ohne dass eine ESD-Diode dir Probleme 
macht. Beide Transistoren müssen mit Logikpegel-Ansteuerung 
funktionieren.

[Peter T. (peterteilt)]

Vielen Dank für die Antwort! Ja das sollte ein p-Channel Mosfet sein, 
nicht n-Channel. Das Ganze ist so angeschlossen:

attiny ---------------- G 1
                 |
              10k|             3 D ------  max 1A
                 |
VCC --------------------S 2
      3.7-5.5V


Ich suche einen p-Mosfet im SOT-23 Gehäuse der genau das leistet.
Also bei 3.7 - 5.5V Sourcespannung soll gesperrt werden. Der Attiny 
läuft mit 3.3V.

Leider finde ich keinen mit den Leistungsmerkmalen die du beschrieben 
hast.

Gibt es da einen Tip?

[Achim S. (Gast)]

Peter Teilt schrieb:
> Gibt es da einen Tip?

sicher:
1) auf die Homepage eines gut sortierten Ladens gehen (z.B. digikey)
2) nach p-Kanal suchen
3) die Produktgruppe "FETs-diskret (5464 items)" wählen
4) auf die gewünschte Gehäuseform filter ("Supplier Device-Gehäuse -> 
SOT23, SOT23-3")
5) auf ungefähren Wert der Schwellspannung filter ("Vgs(th)(max) bei Id 
-> 2,4V, 2,5V, 3V)")
6) die verbleibende Liste durchgehen und schauen, ob einer der 
Transistoren passt.

Beim ursprünglich von dir genannten Vcc-Bereich (3,7V..5V) hätte 
vielleicht der si2343cd passen können (V_GS(th) = -1,2V min ... -2,5V 
max).

Da aber der Vcc-Bereich jetzt auf einmal bis 5,5V geht würde ich sagen: 
vergiss das direkte Ansteuern aus dem µC und mach die Sache richtig. 
Schalte einen n-Kanal als Pegelwandler dazwischen. Dann hast du einen 
"echten" open collector Ausgang, der im hochohmigen Zustand nicht 
irgendwo bei 4V doch wieder Strom zieht (wie es der µC-IO macht).

[Peter T. (peterteilt)]

Würde der SI2309CDS funktionieren? Der hat eine Vgs(th) von -1V min bis 
-3V max.

http://www.digikey.de/scripts/DKSearch/dksus.dll?Detail&itemSeq=129844170&uq=635025985931657766

[Achim S. (Gast)]

Peter Teilt schrieb:
> Würde der SI2309CDS funktionieren? Der hat eine Vgs(th) von -1V min bis
> -3V max.
>
> http://www.digikey.de/scripts/DKSearch/dksus.dll?D...

dein Link führt bei mir zur Anzeige: Part not found.

Die Antwort auf deine Frage ist eindeutig: Vielleicht!

Die Schwellspannung ist halt ein Parameter des MOSFET, der nur ungenau 
definiert ist.
Deine Anforderungen an Vgs(th) wären:
1) bei (-5,5V+3,9V)=-1,6V sicher gesperrt (d.h. Vgs(th) min = -1,6V)
2) bei -3,7V schon so weit über der Schwelle, dass genügend Strom für 
deine Anwendung fließt (ich weiß nicht, wie viel Strom du brauchst, aber 
ich setze mal willkürlich Vgs(th) max = -2,7V).

Beide Werte garantiert dir die Spec des SI2309CDS nicht. Natürlich 
kannst du trotzdem Glück haben, und der eine, individuelle SI2309CDS, 
den du einkaufst, hat gerade ein Vgs(th) von -2V und die Schaltung 
klappt.

Aber auf dieser Basis solltest du keine Schaltung bauen: den einen 
zusätzlichen n-Kanal MOSFET als Pegelwandler kriegst du schon noch rein. 
Das kostet dich weniger Zeit als die ganze Nachfragerei hier, und dann 
funktioniert die Schaltung garantiert und immer ;-)