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电平转换器常识点(一)_电平_电压

神尊大人 2024-12-17 23:45:28 0

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1:VCX系列许可3.3V至1.8V的降压转换,由于该系列专为3.6V或以下的低电压运用而设计。

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我该怎么做才能实现5V到3.3V的电平转换?反之亦然。

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(图片来自网络侵删)

利用输入容限功能的降压转换

下图显示了5V至3.3V以及3.3V至5V的电平转换。

降压转换(高电平至低电平的转换):输入容限功能许可通过电平转换将较高电压转换为较低电压,例如从5V至3.3V。
例如,输入容限功能许可将5V电压施加至输入端而不消耗额外电流,纵然VCC=0V。

具有非TTL输入(74VHC240)的范例CMOS逻辑IC的输入规格示例

对付利用CMOS逻辑IC的输入容错功能的降压转换,确保最大低电平输入电压在VIL范围内。

利用具有TTL输入的CMOS逻辑IC进行升压转换

升压转换(低电平至高电平的转换):如果驱动IC的高电平输出电压(VOH)知足被驱动IC的高电平输入电压(VIH),即可实现较低电压至较高电压(例如,3.3V至5V)的电平转换,由于VOH险些即是供电电压(VCC)。
由于范例CMOS逻辑IC的指定最小高电平输入电压(VIH)为VCC×0.7,当VCC=5V时,VIH为3.5V。
因此,如果驱动IC的VOH为3.3V,则不知足被驱动IC的最小VIH。
在这种情形下,请考虑利用具有TTL输入的CMOS逻辑IC。

CMOS逻辑IC(74VHCT240)的TTL输入规格示例

下面列出了74HCT240的TTL输入规格。
由于其最小高电平输入电压(VIH)为2.0V,74HCT240许可3.3V至5V的升压转换。

利用电平转换器实行2.0V至5.0V的升压转换

如果前级IC的供电电压低于2V,则不能利用74VHCT240。
在这种情形下,需利用电平转换器。

电平转换器的供电电压范围示例(TC7MPB9326)

还有一种利用具有开漏输出的产品进行升压转换的方法。
由于上拉电阻器Rpull,输出摆动至VCC电平。

我该怎么做才能实现1.8V到2.5V的电平转换?反之亦然。

利用输入容限功能的降压转换

下图显示了2.5V至1.8V以及1.8V至2.5V的电平转换。

降压转换(高电平至低电平的转换):输入容限功能许可通过电平转换将较高电压转换为较低电压,例如从2.5V至1.8V。
例如,输入容限功能许可将3.3 V电压施加至输入端而不消耗额外电流,纵然VCC=0V。

输入规格示例(74LCX244)

对付利用CMOS逻辑IC的输入容限功能的向下转换,确保最大低电平输入电压在VIL范围内。

升压转换

升压转换(低电平至高电平的转换):如果驱动IC的高电平输出电压(VOH)知足被驱动IC的高电平输入电压(VIH),即可实行较低电压至较高电压(例如,1.8V至2.5V)的电平转换,由于VOH险些即是供电电压(VCC)。

CMOS逻辑IC(74LCX00FT)的VIH规格示例

是否有与串行通信标准(UART I2C)兼容的电平转换器?

下表列出了推举的与紧张通信标准相兼容的电平转换器以及通道数和传输方向。
在设计阶段利用实际硬件进行验证,以确保所选电平转换器能正常事情。

UART

I2C

电平转换总线开关与总线缓冲器之间有何差异?

总线开关将MOSFET用作开关并利用上拉电阻实现对高电平电压的电平转换。
作为一种大略单纯型开关,总线开关不具备任何电流驱动能力。
下面先容了总线开关的操作。
假设一个旗子暗记被施加至输入端A。
当向输出使能旗子暗记(OE)的输入端施加即是或高于VIH的电压时,总线开关将输入旗子暗记(高或低)传输至输出端。
旗子暗记传输操作取决于输入电压是否高于数据表中指定的VOHU(升压转换的输入/输出特性)。

0V≤输入电压<VOHU:内部开关导通并将旗子暗记从A传输至B,但不改变其电压。
输入电压≥VOHU:内部开关关断。
VCCB侧的外部上拉电阻将输入电压上拉至VCCB电平。

这样,输入旗子暗记经由电平转换并传输至输出端。

总线开关的等效电路及其输入和输出波形(VCCA

数据表(TC7SPB9306TU)中显示的VOHU和VOHD特性

注1:升压转换的输入/输出特性表明需供应的输入电压。
利用图7中所示的测试电路进行丈量时,输出端为 VCCA+0.5V。
注2:降压转换的输入/输出特性表示利用图9所示的测试电路丈量时会导致输出电压饱和的电压。

总线缓冲器利用CMOS电路进行电平转换。
因此,其它具有固有的驱动能力并供应数字输出。
关于驱动能力,请参阅数据表的事情范围表中说列的输出电流值。

总线缓冲器的等效电路及其输入和输出波形

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