分享几个低成本电平转换电路

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今天跟大家分享几个低成本电平转换电路。

一、什么是电平转换

比如两个芯片之间的供电电压不一样,一个是5V,另一个是3.3V,那么在两者之间进行通讯建立连接关系时,就需要进行电平转换。

以TTL 5V和CMOS 3.3V为例,他们的高低电平范围不一样,如果不进行电平转换,逻辑则是混乱的。

二、电平转换电路举例

2.1、单向电平转换电路

上面数据传输方向是从右到左,即TXD-2传到RXD-1①当TXD-2为低电平时,D1导通,RXD-1被拉低;

②当TXD-2为高电平5V时,D1截止,RXD-1被拉高到3.3V高电平;

下面数据传输方向是从左到右,即TXD-1传到RXD-2③当TXD-1为低电平时,Q1导通,RXD-2被拉低;

④当TXD-1为高电平3.3V时,Q1截止,RXD-2被拉高到5V高电平。

2.2、双向电平转换电路

①当DAT1为高电平3.3V时,Q2截止,DAT2被上拉到5V高电平;

②当DAT1为低电平时,Q2导通,DAT2被拉低;

③当DAT2为高电平5V时,Q2不通,DAT1被上拉到3.3V高电平;

④当DAT2为低电平时,MOS管里的体二极管把DAT1拉低到低电平,此时Vgs约等于3.3V,Q2导通,进一步拉低了DA1的电压。

三、注意事项

上拉电阻的取值

上拉就是要把VCC的电压上拉给I/O口使用,同时起到限流的作用。一般取值为10K、5.1K、4.7K。阻值越小,可以提供更大的电流驱动能力,速率越高,但功耗也越高。在满足电路性能的前提下,用阻值更大的电阻,功耗更低。②MOS选型Vgs(th)阈值电压。MOS管Vgs电压过高会导致MOS管烧坏,过低也会导致MOS管打不开。实际使用时为保证完全导通,设计上要多预留余量。

MOS管常用2N7002,便宜可靠。

小结:

二极管,三极管和MOS管组成的电平转换电路,优点是价格便宜,缺点是要求使用在信号频率较低的条件下。选型时,尽量选用结电容小、开关速率高的管子。

集成IC组成的电平转换电路,优点是速率高,通常可以用在几十MHz信号的电平转换中。缺点是成本较高。在成本控制严格的产品中综合考虑性能与价格进行选型。

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  • minlee 2星期前
    学习学习
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  • sybxa 3星期前
    好图
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