常用電平轉(zhuǎn)換電路匯總

一、前言

在我們?cè)O(shè)計(jì)的電路中，不同芯片的引腳使用的電壓不同，比如常見(jiàn)的 1.8V、3.3V、5V 等，我們需要對(duì)不同通信電平的設(shè)備進(jìn)行通信就需要使用電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行電平匹配，本文介紹常見(jiàn)的電平轉(zhuǎn)換方法。

二、二極管電平轉(zhuǎn)換

典型應(yīng)用：上拉電阻加二極管方案

此處二極管的選擇盡量選擇低壓降的肖特基二極管，以保證信號(hào)傳輸不會(huì)因?yàn)槎O管的壓降過(guò)大導(dǎo)致電平讀取出錯(cuò)。

工作過(guò)程分析：

當(dāng) 3.3V 器件輸出高電平信號(hào)，由于上拉 5V 作用，信號(hào)輸入器件被上拉為 5V 電平。

當(dāng) 3.3V 器件輸出低電平信號(hào)，使 OUTPUT 信號(hào)被拉低，從而信號(hào)輸入器件信號(hào)被拉低。

三、三極管電平轉(zhuǎn)換

三極管電路基本應(yīng)用如下：

圖2 三極管轉(zhuǎn)換電路

作用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)和二極管電路類似，三極管也會(huì)因?yàn)?PN 結(jié)產(chǎn)生一定的壓降，從而在三極管的選型上，可以選擇導(dǎo)通壓降較低的三極管。

工作過(guò)程分析：

當(dāng) 3.3V 器件輸出高電平信號(hào)，由于上拉 5V 作用，信號(hào)輸入器件被上拉為 5V 電平。

當(dāng) 3.3V 器件輸出低電平信號(hào)，導(dǎo)致 PNP 二極管導(dǎo)通，從而信號(hào)輸入器件信號(hào)被拉低。


四、MOS 電平轉(zhuǎn)換：

圖3 MOS 管轉(zhuǎn)換電路

當(dāng) SDA1 輸出高電平時(shí)：MOS 管 Q1 的 Vgs = 0，MOS 管關(guān)閉，SDA2 被電阻 R3 上拉到 5V。

當(dāng) SDA1 輸出低電平時(shí)：MOS 管 Q1 的 Vgs = 3.3V，大于導(dǎo)通電壓，MOS 管導(dǎo)通，SDA2 通過(guò) MOS 管被拉到低電平。

當(dāng) SDA2 輸出高電平時(shí)：MOS 管 Q1 的 Vgs 不變，MOS 維持關(guān)閉狀態(tài)，SDA1 被電阻 R2 上拉到 3.3V。

當(dāng) SDA2 輸出低電平時(shí)：MOS 管不導(dǎo)通，但是它有體二極管，MOS 管里的體二極管把 SDA1 拉低到低電平，此時(shí) Vgs 約等于 3.3V，MOS 管導(dǎo)通，進(jìn)一步拉低了 SDA1 的電壓。

五、電平轉(zhuǎn)換芯片

如果信號(hào)的轉(zhuǎn)換頻率要求較高，而且不希望產(chǎn)生較大的電壓壓降，很多廠家都有設(shè)計(jì)專門(mén)的電平轉(zhuǎn)換芯片.

下面是某廠電平轉(zhuǎn)換芯片介紹，芯片特性如下：

典型應(yīng)用如下：

圖4 NTS0104 典型應(yīng)用? ? ?

六、結(jié)語(yǔ)

電平轉(zhuǎn)換的方式和電路較多，可以根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的方案，目前電平轉(zhuǎn)換芯片已經(jīng)很成熟，建議選擇電平轉(zhuǎn)換芯片會(huì)更適用于絕大多數(shù)情況。

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