使用低壓電平轉(zhuǎn)換器讓不同子系統(tǒng)適應(yīng)

過(guò)去的汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)主要由5V和3.3V電壓的電源供電。其原因是汽車系統(tǒng)中有現(xiàn)成可用的12-14V電池，可以直接降壓至較低的電壓電平。然而，幾個(gè)關(guān)鍵因素拉動(dòng)了信息娛樂(lè)、高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS) 和集群系統(tǒng)中更低電壓運(yùn)行的需求。

在過(guò)去十年間，移動(dòng)和計(jì)算系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大跨步發(fā)展，這些技術(shù)進(jìn)步提供了完美運(yùn)行和功能豐富的用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了多重音頻和視頻的訪問(wèn)功能。消費(fèi)者十分希望能夠在他們的汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)同樣的內(nèi)容和功能。之前實(shí)現(xiàn)這一需求的方式是一個(gè)支持Bluetooth功能的觸摸屏，而目前的實(shí)現(xiàn)方式是支持互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，高清多媒體接口 (HDMI) 和USB接口的多觸點(diǎn)平板電腦大小的顯示屏。

汽車一級(jí)制造商正在利用已經(jīng)為移動(dòng)和計(jì)算功能建立起來(lái)的電子基礎(chǔ)設(shè)施，并將其賦予針對(duì)汽車信息娛樂(lè)和集群系統(tǒng)的新用途。這些復(fù)雜性不斷增加的系統(tǒng)以模塊化方式提供，原廠設(shè)備制造商 (OEM) 可以根據(jù)車輛的級(jí)別來(lái)挑選功能。為了最大限度地重新使用這些混合模式電壓系統(tǒng)，需要使用電壓電平轉(zhuǎn)換器將這些不同的子系統(tǒng)連接在一起。

在把3.3V器件與之前的5V系統(tǒng)對(duì)接時(shí)，主要有兩個(gè)方面的問(wèn)題。3.3V系統(tǒng)的VOH 不能滿足5V系統(tǒng)所需要的VIH 閥值電壓，而5V系統(tǒng)的VOL 也無(wú)法符合3.3V系統(tǒng)對(duì)VIL 的需要。在電壓更低的系統(tǒng)中，由于VOH/VIH 和VOL/VIL 的不兼容性范圍較小，這個(gè)問(wèn)題會(huì)變得比較隱蔽。在剛開(kāi)始時(shí)，器件好像可以通信，但是由于VOL 和 VIL 之間的小差異會(huì)停止通信。在這些汽車擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)，閥值不匹配的問(wèn)題會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。

要解決這個(gè)問(wèn)題，工程師可以使用德州儀器 (TI) 的汽車級(jí)電壓電平轉(zhuǎn)換器全線產(chǎn)品目錄中的產(chǎn)品。SN74LVCxxT245-Q1，SN74AVCxxT245-Q1，TXB010x-Q1 and TXS010x-Q1系列產(chǎn)品是拉平這一電壓不匹配的理想選擇。其中的“x”表示需要被轉(zhuǎn)換的位或通道的數(shù)量。根據(jù)輸出的類型（推、挽或開(kāi)漏）、負(fù)載情況和信號(hào)方向，可使用合適的解決方案來(lái)“電平位移”至所需的電壓。

SN74LVCxxT245-Q1和SN74AVCxxT245-Q1系列是負(fù)載更大總線的理想選擇，在此類總線上連接有多個(gè)器件。這些器件提供高達(dá)12mA的電流，并且專門用于驅(qū)動(dòng)高達(dá)15pF的負(fù)載。這樣的話，主控制器將需要控制器件的數(shù)據(jù)流。

TXB010x-Q1系列器件用于那些混合電壓/混合方向總線應(yīng)用。這種類型的器件無(wú)需主處理器的干預(yù)，這使其成為即插即用、完全自理的解決方案。然而，由于其相對(duì)較低的電流驅(qū)動(dòng)能力，這些器件更加適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)總線應(yīng)用。

與TXB010x-Q1系列十分相似的是，TXS010x-Q1無(wú)需處理器干預(yù)，但是它設(shè)計(jì)用于諸如I2C的開(kāi)漏應(yīng)用，或者會(huì)出現(xiàn)一個(gè)外部上拉電壓的復(fù)位/中斷引腳。

下一代“啟停”系統(tǒng)具有3V電壓以下的電池電壓。這也加快了向更低電壓子系統(tǒng)的遷移。無(wú)論是信息娛樂(lè)系統(tǒng)、集群系統(tǒng)還是ADAS，對(duì)于電壓電平轉(zhuǎn)換器的需求是始終存在的。