常用电平转换电路汇总

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常用电平转换电路汇总

2024-03-25 14:48| 来源: 网络整理| 查看: 265

图2 三极管转换电路

适用范围:输入信号电平大于输出信号的转换电路上 优点:成本低,使用元件少,相较于二极管不同的是,三极管信号输入端可以用更小的电流驱动,此处可能在某些外设驱动能力较弱的情况下更具优势 缺点:只能单向传输,且输入信号电平大于输出信号

作用范围和优缺点和二极管电路类似,三极管也会因为 PN 结产生一定的压降,从而在三极管的选型上,可以选择导通压降较低的三极管。

工作过程分析:

当 3.3V 器件输出高电平信号,由于上拉 5V 作用,信号输入器件被上拉为 5V 电平。

当 3.3V 器件输出低电平信号,导致 PNP 二极管导通,从而信号输入器件信号被拉低。

四、MOS 电平转换:

适用范围:适用于大部分需要电平转换的应用场景 优点:可以双向传输,导通压降一般较小,且传输频率可以达到很高

下面以 I2C 的其中一条信号线进行工作过程分析:

图3 MOS 管转换电路

当 SDA1 输出高电平时:MOS 管 Q1 的 Vgs = 0,MOS 管关闭,SDA2 被电阻 R3 上拉到 5V。

当 SDA1 输出低电平时:MOS 管 Q1 的 Vgs = 3.3V,大于导通电压,MOS 管导通,SDA2 通过 MOS 管被拉到低电平。

当 SDA2 输出高电平时:MOS 管 Q1 的 Vgs 不变,MOS 维持关闭状态,SDA1 被电阻 R2 上拉到 3.3V。

当 SDA2 输出低电平时:MOS 管不导通,但是它有体二极管,MOS 管里的体二极管把 SDA1 拉低到低电平,此时 Vgs 约等于 3.3V,MOS 管导通,进一步拉低了 SDA1 的电压。

五、电平转换芯片

如果信号的转换频率要求较高,而且不希望产生较大的电压压降,很多厂家都有设计专门的电平转换芯片.

下面是某厂电平转换芯片介绍,芯片特性如下:

电平转换范围广:VCC(A): 1.65 V to 3.6 V and VCC(B): 2.3 V to 5.5 V 最大数据速率:50 Mbps 多种封装 转换通道数:4 主要适用于:I2C,UART,GPIO 等

典型应用如下:

图4 NTS0104 典型应用

六、结语

电平转换的方式和电路较多,可以根据实际需要选择合适的方案,目前电平转换芯片已经很成熟,建议选择电平转换芯片会更适用于绝大多数情况。

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