|
|
常用的电平转换方案
5 r& c9 M2 r( c& X(1) 晶体管+上拉电阻法" G- _3 J& a* L7 q% e
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。! K& t4 m; G+ O s* y
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法 - A% B: n5 t, w3 m& V
跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。, L( t L2 U; \ E
2 z6 S+ o9 \5 E! I5 @(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V)
7 h' a j/ m7 y, F/ \ 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 h2 i9 a- f0 Z4 e+ D ——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。1 s. J2 o; v) K+ C7 T# Y; b
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)。$ P0 i- [+ n6 `2 U9 g9 ?) d! T
{! Q! \% L' f3 A/ R# \# ?4 d
(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)2 ~7 G/ D! x' G% k
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。
! E a4 [: Q% s( j3 c+ J 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)。
; H/ B- O: \+ _* @* [1 j 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。 D/ w" u1 _( R' [4 q; b7 D+ O
(5) 专用电平转换芯片
* n8 Z4 p+ ~" Y+ X; ~7 ?( Y 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。
; L! t& \$ m) {9 y0 L, y! E
1 }& J, M* U- K) \) v A(6) 电阻分压法 ( e/ m2 d& `" {; w: q* S% e9 t
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。 % [- t5 y) X! C( B9 V' f* F g5 t
* y6 E3 H6 E* e9 }
(7) 限流电阻法 ,
/ L4 o( C6 Q' q3 ?; e) ~ 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。/ a. Q- j1 U6 B) x4 M7 S
" l! m0 Q+ j4 h x9 Y; H+ h2 y(8) 无为而无不为法
3 w- k' b5 M4 v- _) p8 x: {, e& R2 h 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)。
1 X- J- F& S% k6 b) r! R' K) I1 a9 ?. w
(9) 比较器法
" J3 Z2 V1 E0 B' d" F# e 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。" O5 |8 L3 r7 e8 k9 Y
|
|