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常用的电平转换方案
2 E L* M& m0 F(1) 晶体管+上拉电阻法
! @; l% F- w9 r8 a 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。6 o: s: \( t, ~0 F% X
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法 9 {' y) \( d. L0 y S7 ^1 }( O( T
跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。
4 X0 {8 } N6 {% h' J0 F7 R/ E7 `9 A7 D4 v6 }" l7 x! k
(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) ! Q# r8 g7 q5 Z/ o/ @: Z
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。
( u8 ]9 _7 U! p3 J+ z$ F ——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。8 C9 G) `* W, Z
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. _0 R! H4 l# {5 b- E( p
: Y% J) q ~5 X" w5 e2 g
(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)/ Q3 x. V q) n. h8 J
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 \& V/ w! R1 R5 \: O9 e- U
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)。$ p9 e z9 S2 y
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。 % g6 Z9 k+ g( T' g' j0 C9 B. L: K; v9 r
(5) 专用电平转换芯片 3 [6 g) j ?2 T, N/ s
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。4 n5 m1 n1 J; B# U F {+ a
; T w, P- v' c8 c
(6) 电阻分压法 + M* y! t& B* V. |3 C! c9 E0 k
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。
3 D+ P3 P7 }% t& Z. j& f, y0 H' G" D$ l) C# j3 k. }3 G
(7) 限流电阻法 ,; ^8 O9 F0 K# c2 N1 Q
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。( j$ i) X8 y# A/ S, K" v, @9 P
( a* e3 m$ N- ?9 E
(8) 无为而无不为法
2 Z; b+ L4 x- A# j 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)。
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' r' i: M @5 m. O2 I7 W(9) 比较器法5 l+ e7 @/ L. l& o
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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楼主
发表于 2024-9-4 11:29
