在半導(dǎo)體世界中，有許多I / O標(biāo)準(zhǔn)通常根據(jù)設(shè)備工作電壓對(duì)輸入電壓（VIH或VIL）和輸出電壓（VOH或VOL）有不同的電壓水平要求。這些電壓電平定義設(shè)備如何與其他設(shè)備通信，并且電壓電平表示為總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。其中一些總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)包括5 V CMOS，5 V TTL，3.3 V LVTTL，2.5 V AGP圖形端口和1.5 V GTL +主機(jī)總線(xiàn)。提供遷移路徑在所有行業(yè)領(lǐng)域中都很重要，因?yàn)樵谛略O(shè)計(jì)中使用的系統(tǒng)組件即使在更高的電壓水平下運(yùn)行，也必須使用現(xiàn)有的總線(xiàn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與組件進(jìn)行通信。由于新設(shè)備是采用先進(jìn)的亞微米半導(dǎo)體工藝技術(shù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，

飛利浦半導(dǎo)體Gunning收發(fā)器邏輯轉(zhuǎn)換器電壓鉗位（GTL-TVC）系列雙向低壓轉(zhuǎn)換器采用BiCMOS工藝設(shè)計(jì)，用于保護(hù)新型高級(jí)亞微米組件上的敏感I / O。GTL-TVC設(shè)備保護(hù)這些新設(shè)備免受舊式舊設(shè)備施加的過(guò)電壓和ESD的影響，并轉(zhuǎn)換VIH和VOH開(kāi)關(guān)電平。本應(yīng)用筆記中提供的信息描述了GTL-TVC系列的I / O保護(hù)應(yīng)用和電壓轉(zhuǎn)換，并使設(shè)計(jì)工程師能夠成功地將具有不同I / O電壓電平的設(shè)備接口。

應(yīng)用領(lǐng)域

電壓電平轉(zhuǎn)換

GTL-TVC設(shè)備可用于在以不同電壓電平運(yùn)行的設(shè)備I / O之間建立接口。由于GTL-TVC設(shè)備的兩側(cè)均為漏極開(kāi)路，因此可能需要上拉電阻，具體取決于I / O接口類(lèi)型（圖騰柱或漏極開(kāi)路）和轉(zhuǎn)換方向（從高到低，從低到高或雙向）。定向）。只要柵極和源極電壓之間的電壓差保持在大約1 V，GTL-TVC器件就可以在1.0 V至5.0 V的任何電壓之間轉(zhuǎn)換。圖1中的推薦電路連接了柵極（GREF）和參考漏極（DREF）共同通過(guò)200 kΩ電阻達(dá)到一個(gè)電壓，該電壓應(yīng)至少比參考源（SREF）電平高1.5V。該電路將柵極偏置到高于參考源電壓的閾值，并補(bǔ)償各部分之間的閾值變化。

圖1典型的兩位雙向應(yīng)用

雙向翻譯

對(duì)于雙向轉(zhuǎn)換，GTL-TVC設(shè)備兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)器必須是開(kāi)漏輸出，或者至少必須以這樣的方式控制它們：一側(cè)的輸出驅(qū)動(dòng)器上的高電平與低電平之間的爭(zhēng)用防止另一側(cè)的輸出驅(qū)動(dòng)器上的電壓過(guò)高。最簡(jiǎn)單的解決方案是使用漏極開(kāi)路設(shè)備（標(biāo)準(zhǔn)GTL和I2 C / SMBus輸出是漏極開(kāi)路輸出）。

使用開(kāi)漏器件時(shí)，必須使用上拉電阻，并且其大小必須確保輸出驅(qū)動(dòng)器不會(huì)過(guò)載，也不會(huì)超過(guò)在翻譯應(yīng)用中使用GTL-TVC器件時(shí)建議的15 mA電流。如果該設(shè)備用于I2C總線(xiàn)轉(zhuǎn)換，則必須確定電阻的大小，以提供小于3 mA的電流（指定I2C設(shè)備在0.4 V時(shí)最大驅(qū)動(dòng)3 mA電流）。

如圖1所示使用GTL-TVC器件時(shí)，由于GTL-TVC器件將上升到參考電源電壓，因此不需要在較低電壓側(cè)上拉電阻。在將200kΩ電阻連接到基準(zhǔn)漏極（DREF）和基準(zhǔn)柵極（GREF）并上拉至比基準(zhǔn)源（SREF）電平至少高1.5 V的電源電壓時(shí)，大約2.5 μA的電流將流至基準(zhǔn)電壓源（SREF）。較低的電壓側(cè)為參考源電壓值。如果已知低壓側(cè)泄漏（大于上述2.5 μA），則必須在低壓側(cè)和高壓側(cè)都包括一個(gè)上拉電阻，以提供所需的電流值。

向下翻譯

在進(jìn)行向下轉(zhuǎn)換時(shí)，由于較低電壓側(cè)沒(méi)有驅(qū)動(dòng)器，因此較高電壓驅(qū)動(dòng)器可以是圖騰柱，不帶任何上拉電阻，也可以是帶上拉電阻的漏極開(kāi)路，并且在低壓上不需要電阻上拉除非有過(guò)多的泄漏（大于上段所述的2.5 μA），否則應(yīng)確保其無(wú)泄漏。

編輯：hfy