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常用的电平转换方案3 e5 R" K6 _5 E& M, g! W4 {
(1) 晶体管+上拉电阻法
, g8 e! y8 f6 T* f' ~1 ? 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。
( N! Y9 G. F* p' J6 D( h(2) OC/OD 器件+上拉电阻法
; A6 G7 H/ C! T P% O, \. @- p. M 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。& f0 z6 W8 U( R; D- q
6 M! F; Z5 x9 \2 S) N
(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V)
0 F* U! z5 }. Z! s" ^ {; B0 N) T 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。 3 W1 O9 d+ V/ f g
——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。
% g' L( U$ z, S7 e8 P 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)。0 b' y- i3 F& k% R
. A- \6 i! L4 L(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)$ ~+ d+ s* d8 g, t
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。
$ t* u1 Z* v# v7 G, s: H 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)。9 G% ` q% N& |6 t7 j" S6 y# O
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。 ' Y" y! a1 {+ J1 i, ~
(5) 专用电平转换芯片
6 Q' }# r' v9 x( O; X1 Q, N0 f 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。% o3 P/ n$ f/ u9 J4 X# g; t7 X( |1 e8 r
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(6) 电阻分压法 ( n# F+ f5 l5 c! v c7 o
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。
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(7) 限流电阻法 ,
- J: M& u5 J6 p2 ^$ |" F& u% v 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。
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(8) 无为而无不为法( A3 V8 _* }8 y! u# b& s7 Y. j; s8 o
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)。! M% S q" o/ o
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(9) 比较器法0 r0 q0 W+ R* g0 f% l8 L- C; c
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。
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楼主
发表于 2024-9-4 11:29
