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常用的电平转换方案3 M/ c6 T, Y" u
(1) 晶体管+上拉电阻法
; g9 }$ G0 `6 f: W 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。 i( G c8 Y' |+ W0 }6 T
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法 3 [. A$ m2 J3 `6 V
跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。0 y. b( V9 z: v1 ^* S& H1 Q
* O- k8 G- Q8 }# M D' ?(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) 3 A/ Q- Q U6 C
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。 $ }* x+ j. i5 v
——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。# z, u* o) h0 u% J1 F6 ~1 C' F
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)。$ R9 N9 ?4 J4 |3 t
( @; b3 g" X& w3 f* u' Q. K3 g(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)) X) |& ]" D( p1 Y/ z2 Q6 T& [
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。: f7 i1 W9 y% }' q4 `6 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)。
: j) X5 o' W) V6 O1 u+ R8 l1 ^$ e( X$ ` 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。
# W& {' z& F; u* _- q$ k4 d(5) 专用电平转换芯片 . C f# e/ {/ J/ N+ Y8 q
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。
" z2 K) J( V+ I9 m
, V4 X: t' Y. \" d% ](6) 电阻分压法 6 a8 D: |" Q# a3 y0 Y! l
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。
# N/ N. X j5 u) `
- Y5 G( g3 f- [) v7 I6 D(7) 限流电阻法 ,# ^ ^& s; L) ?: I
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。
& n( ?* B) O' p' I9 S5 {5 X+ b; K2 u: T2 K1 [4 R9 T
(8) 无为而无不为法
, _4 r# c, F+ X6 n; j( f' P0 L6 F. E6 t% } 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)。( J% p! J# O3 D9 m( h2 \; }$ R7 c& z
( I4 U4 s- n+ M2 w
(9) 比较器法8 M* x, r) A, f2 i
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。1 W' r; I. C3 r! l
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楼主
发表于 2024-9-4 11:29
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