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关于3.3V TLL电平与5V TTL电平转换电路

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发表于 2019-8-13 14:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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各位大神有3.3V TLL电平与5V TTL电平的转换电路吗,比如stm32的串口和51单片机的串口TTL 直接对接,如果直接接会有什么问题?1 d" j7 M7 k5 e

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发表于 2019-8-18 10:25 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2019-8-18 14:36 编辑 6 {+ f7 l' W" i% Q( A

! V5 E7 f: H+ u( z" W; N' E公司一位資深經理犯下的慘案,大家引以為戒!
( A0 P; T% ?+ V7 D1 v8 }
) T1 T1 C& H: F- P只想省錢、按鍵輸入不用 Level Translator 隔開,直接電阻分壓就進去芯片。
& `' Q( `* c) ~1 c/ ]8 O( t' r) _) a% ~; B4 w$ S7 v" y
問題簡述
1 G0 k: c& A' j樣機會發生無法開機或 CC2640 使用一段時間之後燒毀。
! c& L4 _5 ]( U: H
% }# v  ]0 n9 w" H複製方式6 r* R- k; [' h* S! u
按鍵電路使用一段時間之後就會發生。
# W  v+ U9 x# L* V; }- R+ o. g$ I/ s
問題分析
. r4 m+ h" {( e( D
  • 參見附圖,按鍵偵測(KEY_IN)是簡單用電阻分壓後,就直接拉給 CC2640 的 I/O 做偵測。開機時 CC2640 尚未就續,KEY_IN 就有電壓灌入,因此損壞到該 I/O 接腳。
  • 不能開機的板子,當按鍵被按下時,KEY_IN 大約只能量到 1.8V ~ 1.6V 的電壓。(CC2640 的 I/O 電壓是 3.3V)
  • CC2640 燒毀的板子,燒毀前 IC 會發燙,燒毀後 KEY_IN 接腳(Pin 26)會短路到地(GND)。
    5 ]' F1 u0 H2 `- I6 W4 |; }$ g* Y. n

. a- {2 ?; L8 P解決方法
8 [0 ]+ k" b" ?4 |KEY_IN 的訊號應該使用 Open Drain 電路或有 Power Isolation 的邏輯閘隔開,例如 74LVC1G14。不過會造成訊號反相,軟體需要修正。
5 Y$ N  e8 C+ Z9 [- y# B. P& ?0 i" v% b/ y# K
3 b- p" W2 N. a9 L3 [. N

Key Input.jpg (6.56 KB, 下载次数: 10)

Key Input.jpg

点评

谢谢讲解。这里我还有些疑惑: 1.如果IO输出的使用open drain或open collector,会有个反向的操作。这个时候会出现GPIO必须为高的情况下IO后面的负载电路才能达到我们期望的默认状态,那么GPIO默认为高有没有什么问  详情 回复 发表于 2019-8-18 13:03

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发表于 2019-8-18 15:02 | 只看该作者
byalxj 发表于 2019-8-18 13:03
* c7 K2 Q5 ^+ Y谢谢讲解。这里我还有些疑惑:9 z6 a1 F5 b6 }# |
1.如果IO输出的使用open drain或open collector,会有个反向的操作。这个 ...

0 M% j/ X+ ^+ a+ J" ?0 `0 \
  • 問題一太深奧無法回答,默認低電平高或電高電平有沒有危險,是看系統對默認電平有無副作用。
  • 若不想默認高電平,Open Drain 或 Open Collector 串兩級會負負得正,會變回默認低電平。
  • 也有 Non-Inverting Buffer 這類的邏輯閘可用,這樣訊號就不會被反相了。
  • 不同電平的訊號,用 Level Translator 或 Dual Power Buffer 隔開,原本就是正確的做法。但這年頭大家為了省錢就會偷,成功了就賺到、失敗了也是消費者倒楣。講白一點,任何一個行業都是良心事業,只是良心和利益在每個人心中的比重不同。- {1 P, L$ h, r4 Z- k3 Y: d) Z: ]
# z7 T8 k6 b" T3 L% ^

( W7 Y: o6 y4 z

点评

感谢大牛的到位指导。我的问题只是没表述清楚,好多东西不懂。比如运放,最近在做仿真发现输入端有对外输出电流,而且电流已经是100+uA,看规格书也没看出来咋会有这么大。  详情 回复 发表于 2019-8-18 15:50

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发表于 2019-8-19 00:20 | 只看该作者
byalxj 发表于 2019-8-18 15:509 H9 `$ }% x* E6 r4 o6 e! Q
感谢大牛的到位指导。我的问题只是没表述清楚,好多东西不懂。比如运放,最近在做仿真发现输入端有对外输 ...

( j7 G0 w/ s4 p2 W2 a3 n% V
  • 所謂「仿真」或「擬真」意思就是說「你不能當真」,與真實情況還是會有差距。9 N$ M' a, z: p% `" w; i
  • 仿真模式有靜態動態(或稱暫態),以 CMOS 邏輯閘為例,不動作狀態下可能只耗數十 nA 的電流,但如果工作在 20MHz,就不是那麼一回事。當然也會跟輸負載有很大的關係,關鍵在工作條件。
  • 一般運放工作電流可能介於數個 mA 至數十 mA 間,100 多 uA 應該不是個太驚人的數字。(當然也有 Nano Power 等級的運放)
  • 這樣的簡述很難確定問題所在,最好有原理圖讓大家幫你看看。7 T- K1 c" Z; N: L) `, y& i

* W. N, |: _2 O! o/ Q1 ^
+ M* Q' \- L: `( t: G1 M; L6 C/ {' t/ B
  • TA的每日心情
    奋斗
    2020-4-9 15:05
  • 签到天数: 6 天

    [LV.2]偶尔看看I

    2#
    发表于 2019-8-13 15:33 | 只看该作者
    BSN20应用(电平转换) Bi-directionallevelshifterfor I2C-busandothersystems AN97055.pdf (234.12 KB, 下载次数: 27)

    点评

    谢谢分享  详情 回复 发表于 2019-8-14 08:57

    该用户从未签到

    3#
    发表于 2019-8-13 16:12 | 只看该作者
    Level Shifter ic

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    4#
    发表于 2019-8-13 16:42 | 只看该作者
    本帖最后由 超級狗 于 2019-8-13 16:45 编辑
    . L5 ^  K0 u/ A$ P8 T4 m( y/ Z, W: N7 p
    I/O 會漏電!+ y  L1 U! t7 p: S$ W, K

    7 V% B7 L- X8 e& a; r1 y
    • 輕度5 t  d/ D' R) h  F6 T# V% N
      I/O 漏電增加功耗。
    • 中度
      * t3 }0 y4 K9 z0 C5 {漏電影響正常功能,芯片動作異常。
    • 重度
      8 _% `( d; L. r$ Q  h漏電過大、芯片發熱,燒毀管腳或內部電路。
      - d2 [' h* M) h: A, e4 C

    ) G! D9 t. ?3 Y, Z5 i
    9 ], Y. ^1 B4 o7 F- B9 k* I" x0 X+ z% ]; N& g

    点评

    谢谢指导  详情 回复 发表于 2019-8-14 08:55

    该用户从未签到

    6#
    发表于 2019-8-13 18:27 | 只看该作者
    如果用于测试,可以选择这款。如果用于量产,且在乎成本我这里还有一款价格较低的国产型号。: s' l0 ?8 H2 t) j% R6 I" u

    FXMA2102.pdf

    585.37 KB, 下载次数: 5, 下载积分: 威望 -5

    点评

    更便宜的是哪款?  详情 回复 发表于 2019-8-31 03:11
    好的,谢谢,我先看看这款  详情 回复 发表于 2019-8-14 08:55

    该用户从未签到

    7#
     楼主| 发表于 2019-8-14 08:55 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2019-8-13 16:42/ A. |5 s  `: m
    I/O 會漏電!

    # c) J. b8 b! X1 ?6 G; B谢谢指导
    & F5 U) r9 u- c

    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2019-8-14 08:55 | 只看该作者
    HIFRIEND 发表于 2019-8-13 18:27
    ' C& R! r+ ]$ ]( A$ T4 e+ q/ I如果用于测试,可以选择这款。如果用于量产,且在乎成本我这里还有一款价格较低的国产型号。
    0 Z6 O0 Z5 E+ s. \
    好的,谢谢,我先看看这款" |8 d9 Y4 Z0 A( Y2 N1 U

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    9#
     楼主| 发表于 2019-8-14 08:57 | 只看该作者

    : d' _5 r3 {# B! F$ R3 E2 _谢谢分享
    2 @* i% Q6 _1 `2 L) g
  • TA的每日心情
    无聊
    2020-6-13 15:24
  • 签到天数: 10 天

    [LV.3]偶尔看看II

    10#
    发表于 2019-8-14 10:01 来自手机 | 只看该作者
    txs0102,可以用,简单的可以用电阻直连,但是如上面的大神所说会有漏电流产生,但是我认为就算外加芯片也会存在漏电流。如果不通信的话漏电流是不是就没有了?有哪位大神清楚的帮忙解释下

    点评

    漏電流(Leakage Current)一般是指不該消耗而額外消耗的電流,那種正常的耗電不算在其中。  详情 回复 发表于 2019-8-14 21:18

    该用户从未签到

    11#
    发表于 2019-8-14 21:18 | 只看该作者
    byalxj 发表于 2019-8-14 10:01, x& y( F- B7 q5 \1 e) b
    txs0102,可以用,简单的可以用电阻直连,但是如上面的大神所说会有漏电流产生,但是我认为就算外加芯片也 ...
    ! J' y2 J# P( d# }+ G
    漏電流Leakage Current)一般是指不該消耗而額外消耗的電流,那種正常的耗電不算在其中。
    ; V5 o8 R! d( Y9 i4 g% r0 E' C8 U+ Z1 A' _  p+ U% D7 }% K4 ?
    ! F& O/ ?  P) {5 |8 R) b4 K

    点评

    谢谢您的讲解,我一直认为没有弄清楚这个概念。  详情 回复 发表于 2019-8-18 07:26

    该用户从未签到

    12#
    发表于 2019-8-17 15:56 | 只看该作者
    可以试下这款,圣邦微国产的

    SGM4553 REV.A.pdf

    357.22 KB, 下载次数: 5, 下载积分: 威望 -5

  • TA的每日心情
    无聊
    2020-6-13 15:24
  • 签到天数: 10 天

    [LV.3]偶尔看看II

    13#
    发表于 2019-8-18 07:26 | 只看该作者
    超級狗 发表于 2019-8-14 21:184 u3 U$ E4 e. f2 E  I6 Z. K
    漏電流(Leakage Current)一般是指不該消耗而額外消耗的電流,那種正常的耗電不算在其中。

    - D. D) z9 s7 o; Z谢谢您的讲解,我一直认为没有弄清楚这个概念。
    6 L* n. |: Y# |1 `$ ]

    点评

    來兩張圖你可能就更清楚了!  详情 回复 发表于 2019-8-18 10:01

    该用户从未签到

    14#
    发表于 2019-8-18 10:01 | 只看该作者
    byalxj 发表于 2019-8-18 07:26
    $ t& @) G8 c8 I谢谢您的讲解,我一直认为没有弄清楚这个概念。
    & b$ t$ T4 ^: E8 \3 I- M
    來兩張圖你可能就更清楚了!
    9 x5 D: G/ Q* m+ h
    ( B# |3 _  C% b
    7 c3 q) C. V+ {8 v/ r

    Leakage Current (1).jpg (26.77 KB, 下载次数: 2)

    Leakage Current (1).jpg

    Leakage Current (2).jpg (26.21 KB, 下载次数: 8)

    Leakage Current (2).jpg
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