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[導(dǎo)讀]大家好,我是記得誠(chéng)。為什么要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換?電平轉(zhuǎn)換針對(duì)的是兩個(gè)或者兩個(gè)以上的CPU之間的通訊需要進(jìn)行的一種轉(zhuǎn)換技術(shù),兩個(gè)CPU如果供電電壓不一樣,比如一個(gè)是1.2V,另一個(gè)是3.3V,那么在電平不匹配的情況下工作,會(huì)造成信號(hào)傳輸出錯(cuò);如果二者電壓相差較大,嚴(yán)重的可能會(huì)損壞芯片。電...

大家好,我是記得誠(chéng)。為什么要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換?
電平轉(zhuǎn)換針對(duì)的是兩個(gè)或者兩個(gè)以上的CPU之間的通訊需要進(jìn)行的一種轉(zhuǎn)換技術(shù),兩個(gè)CPU如果供電電壓不一樣,比如一個(gè)是1.2V,另一個(gè)是3.3V,那么在電平不匹配的情況下工作,會(huì)造成信號(hào)傳輸出錯(cuò);如果二者電壓相差較大,嚴(yán)重的可能會(huì)損壞芯片。電平轉(zhuǎn)換電路有兩種設(shè)計(jì)方向。
一、專用的電平轉(zhuǎn)換芯片芯片廠商提供的多種多樣的電平轉(zhuǎn)換芯片為不同電壓域之間的數(shù)據(jù)通訊及控制提供了方便。如下圖 1 是一款比較常用的轉(zhuǎn)換芯片,作為一款雙電源供電的雙向電平轉(zhuǎn)換芯片,通過檢測(cè)外部端口的驅(qū)動(dòng)電流來判別轉(zhuǎn)換方向,因此不需要外部的方向控制管腳來選擇控制器件轉(zhuǎn)換的方向。工程師在使用它時(shí)非常省事,軟件上也無需考慮何時(shí)應(yīng)該去更改它的轉(zhuǎn)換方向。若想了解更多關(guān)于此類芯片的具體內(nèi)容,可以在各類芯片網(wǎng)站上直接搜索電平轉(zhuǎn)換芯片即可。圖1?雙電源供電的雙向電平轉(zhuǎn)換芯片二、分立元器件搭建分立器件搭建電平轉(zhuǎn)換電路的方式有很多,如下圖 2 為一款單項(xiàng)電平轉(zhuǎn)換的分立電路。其實(shí)現(xiàn)原理如下,左側(cè)IN為輸入,右側(cè)OUT為輸出,VDDA與VDDB分別為相互轉(zhuǎn)換的兩個(gè)不同的電壓域。當(dāng)IN輸入0V時(shí),三極管Q1導(dǎo)通,OUT被拉低到接近0V電平,實(shí)現(xiàn)低電平轉(zhuǎn)換;當(dāng)IN輸入高電平(VDDA)時(shí),三極管Q1截止,此時(shí)OUT被上拉至VDDB,從而實(shí)現(xiàn)高電平轉(zhuǎn)換。此電路屬于單向轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換方向?yàn)镮N輸入,OUT輸出,簡(jiǎn)單易用。
圖2 單向電平轉(zhuǎn)換電路a下面再介紹一種單向轉(zhuǎn)換的電路,如下圖 3 實(shí)現(xiàn)原理如下:當(dāng)輸入IN為低電平時(shí),三極管Q1關(guān)斷,三極管Q2導(dǎo)通,輸出OUT被拉低,從而實(shí)現(xiàn)低電平轉(zhuǎn)換;當(dāng)輸入IN為高電平(VDDA)時(shí),三極管Q1導(dǎo)通,從而三極管Q2被拉低關(guān)斷,從而輸出OUT被R4拉高到VDDB,從而實(shí)現(xiàn)高電平轉(zhuǎn)換。此電路只能實(shí)現(xiàn)左側(cè)IN輸入,右側(cè)OUT輸出,不能反向轉(zhuǎn)換。圖3 單向電平轉(zhuǎn)換電路b最后再介紹一種雙向轉(zhuǎn)換的電路,此電路比較常用,相信很多同行見到過。
圖4 雙向電平轉(zhuǎn)換電路如上圖 4 所示是常用的分立器件搭的電平轉(zhuǎn)換電路,具體工作過程如下:1、當(dāng)Net1輸出高電平時(shí),MOS管Q1的Vgs=0,MOS管關(guān)閉,Net2被電阻R2上拉到5V;2、當(dāng)Net1輸出低電平時(shí),MOS管Q1的Vgs=3.3V,大于導(dǎo)通電壓閾值,MOS管導(dǎo)通,Net2通過MOS管被拉低到低電平;3、當(dāng)Net2輸出高電平時(shí),MOS管Q1的Vgs不變,MOS管維持關(guān)閉狀態(tài),Net1被電阻R1上拉到3.3V;4、當(dāng)Net2輸出低電平時(shí),MOS管Q1不導(dǎo)通,MOS管先經(jīng)過體二極管把Net1拉低到低電平,此時(shí)Vgs≈3.3V,MOS管導(dǎo)通,進(jìn)一步拉低Net的電壓;最后,關(guān)于電平轉(zhuǎn)換這部分內(nèi)容就先講這么多,當(dāng)然這只是電平轉(zhuǎn)換相關(guān)的冰山一角,電路設(shè)計(jì)中任何一塊拎出來都?jí)蛑v好久,這也正是電子電路吸引我的地方。平時(shí)不妨抽出時(shí)間對(duì)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)小小的整理,一來歸納,二來下次遇到的時(shí)候方便使用,節(jié)約時(shí)間。各位同仁有更好的想法可以評(píng)論區(qū)留言。



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