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常用的电平转换方案: g7 h8 f/ w, ^- n
(1) 晶体管+上拉电阻法
* r2 Y0 r5 l# Q) p- t 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。$ Q7 ]* H% g. N3 ~
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法 * j+ ?1 W+ H# E
跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。2 ^4 v8 B! C4 \# b
1 l4 |- W! I4 N% E5 A( t( ?(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V)
3 n8 F7 g% k2 ^7 A: T/ v 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 Z' E9 I; `0 T8 {
——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。0 {0 b( L o0 }/ _
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)。' [/ A; Q4 p/ T, ]1 n, s
5 Q; I. F f3 D, g(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)' E+ K7 w ]$ L1 z1 N4 Z" H
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。6 k. S% s* b9 |
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)。4 I% _5 }6 h7 h$ _9 P
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。
9 o1 n) }% I* M8 ~(5) 专用电平转换芯片 6 q9 G4 R4 v7 [$ f! O4 R
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。$ J2 z+ v2 e( x1 W+ M7 }
8 w% X7 c) r8 \( Y; N1 A
(6) 电阻分压法
8 C# B4 @, N: ^& U" K" W3 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。
, D; V- z, ~( q8 k* j# o2 V- s/ N% S& u/ y6 J0 ?
(7) 限流电阻法 ,* P# o. a8 B; [ r- G
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。
6 n( R+ v9 K2 f+ C. ~
% ?( L! U4 h+ {/ h(8) 无为而无不为法% L7 e' Z2 o; G: ^' |( L7 y" G3 E* Z# r* _6 e
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)。* E/ U! C* A4 L8 e/ v8 g2 r
2 P9 S: Z) Q7 J& q3 j9 {
(9) 比较器法
1 q1 c G, @2 [) r 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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发表于 2024-9-5 11:33
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