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标题: 5v器件与3.3V器件连接问题，请指教 [打印本页]
作者: newzyf    时间: 2009-4-24 16:48
标题: 5v器件与3.3V器件连接问题，请指教
我做的板子上有5v器件和3.3V器件，他们之间有信号连接，比如5v器件的输出5V信号要连接到3.3v的输入端口，有什么办法连接？6 l$ H" a/ W* r) @: M+ I" J) ?
直接连接可以不可以，我想到串两个二极管，但有的信号是双向的，而且端口很多，要很多二极管，有什么其他好方法没有？
作者: kljy911    时间: 2009-4-24 17:06
看你5V在不在3.3V器件的输入范围,波型质量怎么样,带不带的动工作====
作者: liqiangln    时间: 2009-4-24 22:24
中间加一个245好了，2边可以接不同的电压。, o, m6 L0 d1 i. N2 [* |% _: W
1 B( Y! r# u! h) z
6 W$ D1 p* G# d( a
# e) I% l* ?* J2 @8 Q7 O& M
2# kljy911
作者: panchenqi    时间: 2009-4-29 11:00
245的方式是可以的 如果是BUS总线或者要求高的可以采用3384隔离的方式
作者: pansa    时间: 2009-5-14 14:28
是不是可以串个10K电阻
作者: panchenqi    时间: 2009-5-14 16:52
为啥要串个10K的电阻哦 我想不用吧 最多有线总线的BOOT MODE时才有上下拉10K 如果串联电阻一般都是考虑信号匹配的问题 大概阻值在22到33欧姆
作者: henry-wang    时间: 2009-5-20 12:50
加buffer是很好的办法,或者加光耦也是可行的.
作者: zhuzhenqiu    时间: 2009-5-22 10:37
首先5v器件3.3v的信号是没有问题的，再者有很多3.3v的器件io口也支持5v的，关键看看datasheet，是在不行加一个限流电阻
作者: newzyf    时间: 2009-5-22 17:18
看来各位的指点，很有收获，并在网上搜索各位回复中的关键字，完满解决；
8 ]6 E, o' V+ A; X# P这是网上的总结文档贴出来：
; g: Q9 r  c2 a6 |
; k+ @- }2 y5 `' {) X2 ~BBS 上询问逻辑电平转换的人很多，几乎数日就冒一次头。而且电平转换的方法也不少，各有特点。我先做个简单实用的总结，省得老是重复讨论同样的问题。
& y7 d+ s3 [6 s" f
- C6 f! C# h0 L3 }5 |1. 常用的电平转换方案 : @1 X2 Q! y. q& j  Z

; Q) Z) P- I+ M) I: r(1) 晶体管+上拉电阻法 9 j2 ?& ]$ ~7 ?2 D; u# U
    就是一个双极型三极管或 MOSFET，C/D极接一个上拉电阻到正电源，输入电平很灵活，输出电平大致就是正电源电平。
/ q( u+ y+ a, g6 e; A! a5 @3 \0 d# ^/ i% i4 F3 h2 r
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法 7 h, r& V- k: o" c9 m
    跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。 9 n6 a! c1 v3 W) J) n' T
2 q9 {4 \/ f! P+ o% C) b
(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V)
# ~4 k- ~4 }4 D( e    凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。 6 S8 M' H. t8 L# x: s7 B, S$ L
    ——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容（巧合），而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。
) X' P5 N% X' i9 {' P2 Y: @* k    廉价的选择如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列 (那个字母 T 就表示 TTL 兼容)。
1 C% ?- G3 {! a2 ^/ v3 ^1 ]1 I! M5 }, z0 K9 ]
(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)
* i' W/ y- x9 O7 |    凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件，都可以用作降低电平。
5 [/ ?$ r% k! T- N; }, a4 A9 a    这里的"超限"是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制 (改变了输入级保护电路)。 . e# M& y  }) G, G- N/ g
    例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V"，如果采用 3.3V 供电，就可以实现 5V→3.3V 电平转换。     0 y0 X( k0 B3 d- V
, K9 c8 E; y* P; Z3 e
(5) 专用电平转换芯片
! r1 T& L9 X' h5 w9 R2 ~, g    最著名的就是 164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的 (俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人)，因此若非必要，最好用前两个方案。
  W2 Z9 j  j3 I& L& h6 r& A/ M0 `, `9 ]
(6) 电阻分压法 , i6 v1 M' L. F8 n5 M
    最简单的降低电平的方法。5V电平，经1.6k+3.3k电阻分压，就是3.3V。 & P5 K: o/ M  N
0 S  B* N: {* J& m
(7) 限流电阻法
5 B& \, Q5 p; N; f0 @    如果嫌上面的两个电阻太多，有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源，但只要串联一个限流电阻，保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为 20mA)，仍然是安全的。 & s. K* U( U% G' K2 Q9 ~& j, ^
  W6 H# G& C  g
(8) 无为而无不为法 4 u" ?/ V' G( {! ^% i" G
    只要掌握了电平兼容的规律。某些场合，根本就不需要特别的转换。例如，电路中用到了某种 5V 逻辑器件，其输入是 3.3V 电平，只要在选择器件时选择输入为 TTL 兼容的，就不需要任何转换，这相当于隐含适用了方法3)。
, Q, E  s. _2 `; Z7 P: @- y4 g# t8 ~/ y. Q. m! m& Q
(9) 比较器法
8 Q# Q# l9 _$ }    算是凑数，有人提出用这个而已，还有什么运放法就太恶搞了。
& i7 v7 i& s, A$ n; ~7 i/ Z+ e6 p" W% ?; A

8 ?; u! A% h; |/ k- R9 H' O+ d2. 电平转换的"五要素"
7 C- l4 I: t/ Z: |) [
% Y) g" }# g' X# p4 A(1) 电平兼容 8 g1 r( h, J6 [* m: _- A1 ^$ Q
    解决电平转换问题，最根本的就是要解决逻辑器件接口的电平兼容问题。而电平兼容原则就两条： ( Y# L( X2 i( Y5 w4 R* z
    VOH > VIH
6 o% S0 B9 @, y( j! g    VOL < VIL / N" J) g  z" v5 L. ]3 ?( J
    再简单不过了！当然，考虑抗干扰能力，还必须有一定的噪声容限：
" @$ V. q6 `1 p6 i    |VOH-VIH| > VN+ * z% N8 s1 J9 G( T
    |VOL-VIL| > VN-
8 m+ _- A( q+ |    其中，VN+和VN-表示正负噪声容限。
; Z. n5 j0 o3 P/ @    只要掌握这个原则，熟悉各类器件的输入输出特性，可以很自然地找到合理方案，如前面的方案(3)(4)都是正确利用器件输入特性的例子。 ! \% A9 ]4 m3 T2 l" H0 Q8 _6 B
" K: |* ~# Z; }; x
(2) 电源次序 8 n+ N! w" Z2 {% X  \2 D$ _' q
    多电源系统必须注意的问题。某些器件不允许输入电平超过电源，如果没有电源时就加上输入，很可能损坏芯片。这种场合性能最好的办法可能就是方案(5)——164245。如果速度允许，方案(1)(7)也可以考虑。 - Y7 W( q% j# S# z
1 [+ ~- e# X- M7 u( v
(3) 速度/频率 $ T. c. w7 H6 @7 [) f! o0 V- q
    某些转换方式影响工作速度，所以必须注意。像方案(1)(2)(6)(7)，由于电阻的存在，通过电阻给负载电容充电，必然会影响信号跳沿速度。为了提高速度，就必须减小电阻，这又会造成功耗上升。这种场合方案(3)(4)是比较理想的。
8 a- a1 ~7 d% F. q  g4 ~7 Y6 D' L  f, w* S5 v; u+ u" \
(4) 输出驱动能力 9 C5 F& ~: x3 S4 s4 L  Q9 `
    如果需要一定的电流驱动能力，方案(1)(2)(6)(7)就都成问题了。这一条跟上一条其实是一致的，因为速度问题的关键就是对负载电容的充电能力。 7 B* c5 D) Z  n- W4 Y& |
     
8 B  Z7 M9 n$ ?' Y. ](5) 路数 , \- _* O( P- ]. V6 u
    某些方案元器件较多，或者布线不方便，路数多了就成问题了。例如总线地址和数据的转换，显然应该用方案(3)(4)，采用总线缓冲器芯片(245,541,16245...)，或者用方案(5)。
( k" I; \4 g8 J. c5 z! {9 ^/ z5 L0 h! X' `1 k
(6) 成本&供货 . ]  v- X5 ?1 M/ O! t" ^0 D
    前面说的164245就存在这个问题。"五要素"冒出第6个，因为这是非技术因素，而且太根本了，以至于可以忽略。
作者: Nazily    时间: 2009-6-14 11:11
学习学习，顶一下
作者: zhjltd100    时间: 2009-6-15 23:21
学习学习
作者: cqnorman    时间: 2009-6-16 09:31
不错，赞一个



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