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你知道低成本電平轉換電路都有哪些嗎

硬件筆記本 ? 來源:硬件筆記本 ? 作者:蝸牛 ? 2022-11-14 09:52 ? 次閱讀

一、什么是電平轉換

比如兩個芯片之間的供電電壓不一樣,一個是5V,另一個是3.3V,那么在兩者之間進行通訊建立連接關系時,就需要進行電平轉換。

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以TTL 5V和CMOS 3.3V為例,他們的高低電平范圍不一樣,如果不進行電平轉換,邏輯則是混亂的。

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二、電平轉換電路舉例

2.1、單向電平轉換電路

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上面數據傳輸方向是從右到左,即TXD-2傳到RXD-1 ①當TXD-2為低電平時,D1導通,RXD-1被拉低;

②當TXD-2為高電平5V時,D1截止,RXD-1被拉高到3.3V高電平;

下面數據傳輸方向是從左到右,即TXD-1傳到RXD-2 ③當TXD-1為低電平時,Q1導通,RXD-2被拉低;

④當TXD-1為高電平3.3V時,Q1截止,RXD-2被拉高到5V高電平。

2.2、雙向電平轉換電路

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①當DAT1為高電平3.3V時,Q2截止,DAT2被上拉到5V高電平;

②當DAT1為低電平時,Q2導通,DAT2被拉低;

③當DAT2為高電平5V時,Q2不通,DAT1被上拉到3.3V高電平;

④當DAT2為低電平時,MOS管里的體二極管把DAT1拉低到低電平,此時Vgs約等于3.3V,Q2導通,進一步拉低了DA1的電壓。

三、注意事項

①上拉電阻的取值

上拉就是要把VCC的電壓上拉給I/O口使用,同時起到限流的作用。一般取值為10K、5.1K、4.7K。 阻值越小,可以提供更大的電流驅動能力,速率越高,但功耗也越高。

在滿足電路性能的前提下,用阻值更大的電阻,功耗更低。 ②MOS選型 Vgs(th)閾值電壓。MOS管Vgs電壓過高會導致MOS管燒壞,過低也會導致MOS管打不開。

實際使用時為保證完全導通,設計上要多預留余量。

MOS管常用2N7002,便宜可靠。

小結:

二極管,三極管和MOS管組成的電平轉換電路,優點是價格便宜,缺點是要求使用在信號頻率較低的條件下。選型時,盡量選用結電容小、開關速率高的管子。

集成IC組成的電平轉換電路,優點是速率高,通常可以用在幾十MHz信號的電平轉換中。缺點是成本較高。在成本控制嚴格的產品中綜合考慮性能與價格進行選型。






審核編輯:劉清

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原文標題:分享幾個低成本電平轉換電路

文章出處:【微信號:gh_a6560e9c41d7,微信公眾號:硬件筆記本】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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