Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik BSS138 vs 2N7002


von Achim S. (achims)


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Bei Pegelwandlern im I2C Bus werden oft BSS138 verwendet. Manchmal finde 
ich auch den 2N7002. Nach Infos aus dem Netz soll der BSS138 bis max. 
400kHz gehen und der 2N7002 bis max 1MHz gehen.
Welche Vorteile oder Nachteile hat wer. Ist es besser in Zukunft nur 
noch den 2N7002 zu verwenden?

von Jens G. (jensig)


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Achim S. schrieb:
> Bei Pegelwandlern im I2C Bus werden oft BSS138 verwendet. Manchmal
> finde
> ich auch den 2N7002. Nach Infos aus dem Netz soll der BSS138 bis max.
> 400kHz gehen und der 2N7002 bis max 1MHz gehen.
> Welche Vorteile oder Nachteile hat wer. Ist es besser in Zukunft nur
> noch den 2N7002 zu verwenden?

Es gibt ICs, die extra als Pegelwandler gedacht sind, und wo man sich 
die Frage nach der max. Frequenz nur bei gehobeneren Anforderungen 
stellen muss. War doch gerade in irgendeinem anderen Thread das Thema 
gewesen mit paar Vorschlägen ...

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Achim S. schrieb:
> Welche Vorteile oder Nachteile hat wer.

Beides sind Wald-und-Wiesen-Bauteile. Der BSS138 ist ein paar Cent 
günstiger, ansonsten ist es aber eigentlich völlig egal, welchen du 
einsetzt.

Von der Turn-on und Turn-Off-Zeit nehmen die sich auch nicht so viel.

von Helmut -. (dc3yc)


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Jens G. schrieb:
> Es gibt ICs, die extra als Pegelwandler gedacht sind, und wo man sich
> die Frage nach der max. Frequenz nur bei gehobeneren Anforderungen
> stellen muss.

Wozu ein spezialisiertes IC verwenden, wenn es ein 
Feld-Wald-Wiesen-Transi auch tut, den man ausserdem noch für viele 
andere Sachen verwenden kann. Und wenn mal der I2C-Bus superduperschnell 
sein muss, kann man ja das Spezial-IC verwenden. Aber mein Wahlspruch 
lautet sowieso: KISS (Keep it simple, stupid)!

von Achim S. (achims)


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Ja diese ICs kenne ich und habe sie bereits verwendet. Da der Trend ja 
scheinbar auf 400kHz und höher geht, so um die 2MHz, bleibt die Frage ob 
diese Mosfet auch das mitmachen oder lieber in Zukunft nur noch die ICs 
nehmen?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Achim S. schrieb:
> Da der Trend ja
> scheinbar auf 400kHz und höher geht, so um die 2MHz, bleibt die Frage ob
> diese Mosfet auch das mitmachen oder lieber in Zukunft nur noch die ICs
> nehmen?

I2C kann ja auch langsamer. Nur, weil 2MHz ginge, heißt das ja nicht, 
dass 400kHz nicht auch möglich sind.

Aufm Basteltisch wirst du vermutlich für das meiste mit 400 oder gar 
100kHz auskommen, da kannste dir dann auch die Transistorschaltung 
erlauben.

Wenn du wirklich mal 2MHz brauchst, kannst du es "richtig" mit einem 
Pegelwandler machen.

von Jens G. (jensig)


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Helmut -. schrieb:
> Wozu ein spezialisiertes IC verwenden, wenn es ein
> Feld-Wald-Wiesen-Transi auch tut, den man ausserdem noch für viele
> andere Sachen verwenden kann. Und wenn mal der I2C-Bus superduperschnell
> sein muss, kann man ja das Spezial-IC verwenden. Aber mein Wahlspruch
> lautet sowieso: KISS (Keep it simple, stupid)!

Seine Frage war aber explizit bezogen auf höhere Frequenzen, so dass ein 
Wald&Wiesen-Transistro dann vielleicht auch nicht mehr ausreichend ist.
Aber man muss auch sagen, dass Pegelwandler-ICs idR. auch nur im 
Push/Pull-Modus schnell sind. Wenn als OC/OD benutzt, dann sacken die 
auch ab auf den untersten MHz-Bereich, weil dann die RC-Konstanten aus 
Pullup-R und parasitären Cs schön groß sind. Sieht man schön am (im 
anderen Thread genannten) TXS0108E ...

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Achim S. schrieb:
> Bei Pegelwandlern im I2C Bus werden oft BSS138 verwendet. Manchmal finde
> ich auch den 2N7002. Nach Infos aus dem Netz soll der BSS138 bis max.
> 400kHz gehen und der 2N7002 bis max 1MHz gehen

Der BSS138 ist ein LogicLevel MOSFET, der 2N7002 nicht und taugt daher 
nicht als Ersatz, allerdings gibt es den 2N7002H der auch schon bei 5V 
schaltet.

Beide sind ungeeignet wenn dein I2C nur mit 3.3V als high arbeitet. Der 
einzige Grund warum die oft genannt werden: es gibt sie schon sehr lange 
und die Leute kennen nichts moderneres.

Ja, der 2N7002 ist schneller, er ist eher ein Äquivalent zum BS170.

von Rainer W. (rawi)


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Achim S. schrieb:
> Nach Infos aus dem Netz soll der BSS138 bis max.
> 400kHz gehen und der 2N7002 bis max 1MHz gehen.

Wieviel da geht, hängt nicht nur an den MOSFETs, sondern Bus-Kapazität 
und Größe vom Pull-Up spielen auch mit rein.

Falls es schnell werden soll, ist ein simpler MOSFET nicht die passende 
Wahl.
Da greift man besser zu integrierten Pegelwandlern, wie z.B. dem 
TXS0108, der zusätzlich Beschleunigerstufen für die Signalflanken 
enthält.

von Falk B. (falk)


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Achim S. schrieb:
> Bei Pegelwandlern im I2C Bus werden oft BSS138 verwendet. Manchmal finde
> ich auch den 2N7002. Nach Infos aus dem Netz soll der BSS138 bis max.
> 400kHz gehen und der 2N7002 bis max 1MHz gehen.

Unsinn. Beide Transistoren sind in Bezug auf den I2C Bus rattenschnell. 
Bei so einem Pegelwandler kommt es in erster Linie auf die recht 
niedrige Threshold Voltage an. Denn der Transistor muss mit 3,3V U_GS 
schon "voll" eine handvoll mA durchschalten. Und das gesichert.

BSS138 hat 0,5-1,5 U_GS_THR
2N7002 hat 0,8-3V U_GS_THR, das ist eigentlich zuviel. Meistens geht es 
trotzdem, denn typisch sind 2,1V. Für eine professionelle Schaltung 
würde ich den hier nicht nehmen, schon gar nicht bei Stückzahlen >10.

von Rainer W. (rawi)


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Falk B. schrieb:
> BSS138 hat 0,5-1,5 U_GS_THR
> 2N7002 hat 0,8-3V U_GS_THR, das ist eigentlich zuviel.

Diodes Inc. spezifiziert für seinen 2N7002 eine U_GS(th) zwischen 1,0V 
und 2,5V. Da hätte man im Worst-Case also 0,5V mehr Luft, trotzdem 
natürlich noch arg knapp.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (achims)


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Habe noch mal die Seite mit den Pegelwandlern angeschaut. Jetzt bin ich 
ein wenig verwirrt. Dachte die Info mit den Mosfet stammt von dort. Da 
haben mich meine Erinnereungen wohl verwirrt. Welche ICs könnte man den 
nehmen?
Gibt es auch ICs zu I3C Bus (Nachfolger zum I2C Bus)?

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

wenn ich bemerken darf. Es kommt auch auf eine niedrige 
Eingangskapazität Ciss an.

von H. H. (hhinz)


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Veit D. schrieb:
> Hallo,
>
> wenn ich bemerken darf. Es kommt auch auf eine niedrige
> Eingangskapazität Ciss an.

Naja, da haben beide genannten MOSFETs so wenig, dass das inrelevant 
ist.

Dass 2N7002 für solche Pegelwandler besser geeignet sei als BSS138 ist 
natürlich Unsinn.

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Achim S. schrieb:
> ein wenig verwirrt

Die Philips App-Note von 1997 nennt auf Seite 13 die Eckdaten der FETs.

von Veit D. (devil-elec)


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H. H. schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> Hallo,
>>
>> wenn ich bemerken darf. Es kommt auch auf eine niedrige
>> Eingangskapazität Ciss an.
>
> Naja, da haben beide genannten MOSFETs so wenig, dass das inrelevant
> ist.

Ja, schon. Ich hatte das jetzt nicht auf die hier genannten Typen 
bezogen. Sondern wenn jemand meint, sich neue Typen aus der aktuellen 
Auswahl im Markt raussuchen zu müssen. Man kann einen Bsp. BSH111BK oder 
NX3008NBK nehmen, beide von nexperia. Niedriger Ciss und RDSon für 1.8V 
spezifiert. Wie hoch dabei RDSon ist, spielt hierfür keine Rolle. Da 
RDSon und Ciss im Zusammenhang stehen, bekommt sowieso immer nur einen 
niedrigen Ciss wenn RDSon hoch ist, in Relation gesehen über alles und 
jeden.

von H. H. (hhinz)


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BSS138 sind wohl auch wegen des geringen Preises üblich, ein Reel mit 
3000 Stück gibts ab 10€...

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