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常用的电平转换方案
~4 m# `( ^' W0 d(1) 晶体管+上拉电阻法) Q/ J6 m. z" K) c6 P; Z; P
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。
; g1 z( B- _3 O ?0 [( a% y" _3 |(2) OC/OD 器件+上拉电阻法
$ W; `4 d" R& C( W; t 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。: O9 d$ M! M: _
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(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) ( z' e1 I7 B& H1 |
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。 0 e% g+ }: w1 A" i+ Q
——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。
2 W R9 L$ r N& d6 z* Z) Y 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$ y4 {# r3 R% V" i& H
V3 m4 Y& D2 \( o, i6 }(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)& K3 v( `- p* @9 g; D: Y. y3 X
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。, c/ W) Y8 ~! b$ T
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)。) n) t* X) o& T% e
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 b- [) S1 x9 q0 w9 v9 }! w
(5) 专用电平转换芯片 : ] q& |- ^, C
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。
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: D" Q8 ]0 C; y& [% {(6) 电阻分压法 " ]% i% E# s8 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。
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(7) 限流电阻法 ,# j1 _% U: q) R" l3 U
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。7 i3 C, |7 j6 m2 S B1 A7 i
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(8) 无为而无不为法6 S, I+ c) K" `( o5 B# S
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)。+ Y$ V* `6 P" @# R% n' J n' R3 c
# ?- i# Y0 h1 B4 i(9) 比较器法# P3 D% c/ V* v* o6 w. C5 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。0 M a. z8 \1 w, {0 J( }0 w
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发表于 2024-9-4 11:29
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