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常用的电平转换方案' r, m; T* \) [0 ?( j9 z) d) j$ k
(1) 晶体管+上拉电阻法
/ I5 I' ]: H5 b5 v$ J( C 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。, {1 A1 X/ F5 M5 E O
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法
1 B4 a! b+ i, T p1 n% C* G 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。# T+ w& K3 F* Q: v4 W. z9 l
( ~" Y$ H4 e. P3 ^2 E: {
(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) 5 _5 }( N1 J2 ]8 m; l
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。
$ |2 a" m' e: \ ——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。
. x8 A9 y' s6 J8 v3 y! D0 F2 {/ } 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)。) [7 C1 C2 N- Q
, A- Y% R: b4 d! P; t! |(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)3 i2 Q, J3 h5 y
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。2 t# G4 y1 C0 l$ s
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)。- C* ]3 H. L3 e1 D" |
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。 ! u% p% B6 f- `( S& P0 \/ v
(5) 专用电平转换芯片 9 ]- `) {& o; W* _9 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。1 X; D4 P0 N" \9 B0 n5 {
8 G* C! X, y3 |# g, r( n(6) 电阻分压法
! `: }# H, D. @0 [ 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。
/ x0 J- _ `0 G1 `9 o# ^0 u7 v+ E- Y9 }6 d
(7) 限流电阻法 ,: m2 \: J0 o6 o* l
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。
# w/ f0 ]- {- x. j# q# ^, M6 H
3 F) a# J+ |2 y& H% L# @5 ](8) 无为而无不为法
3 Z0 D' c. d" u# R5 g# a( z 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)。
* N3 F# w* g* s4 x2 F
) Y, g* I2 U2 S( g" T& b1 B' \2 n(9) 比较器法
) a' b/ V: w+ Z7 x3 F9 b 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。& Q4 v3 s2 {5 u/ G: b6 g. U
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发表于 2024-9-5 11:33
发表于 2024-9-3 17:49
