常用的几种电平转换方案
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【3.3V转5V电平转换电路】在现代电子产品中,我们常常会遇到不同电平之间的通信和连接问题。
在使用不同电压的设备进行通信时,就需要通过电平转换电路来确保信号的正常传输。
其中,3.3V和5V之间的电平转换是一个常见的问题。
为了解决这个问题,我们可以使用三极管电平转换电路来实现。
三极管是一种常用的电子元件,具有放大和开关功能。
在电平转换电路中,三极管起到了信号转换和匹配的作用。
下面,我将从浅入深地介绍3.3V转5V三极管电平转换电路的原理和实现方法。
1. 电平转换原理在进行电平转换时,我们需要将3.3V的信号转换为5V的信号,以适应不同设备之间的电平要求。
而三极管作为一种双向放大器,可以很好地满足这一需求。
通过控制三极管的基极电压,我们可以实现对输入信号的放大和匹配,从而实现3.3V到5V的电平转换。
2. 3.3V转5V三极管电平转换电路图接下来,我们可以通过以下电路图来实现3.3V转5V的电平转换:(这里应当插入电路图,或者描述电路连接方式)在这个电路中,我们使用了一个双极性三极管,例如2N2222。
当输入信号为3.3V时,通过控制基极电压,可以使输出信号达到5V;当输入信号为5V时,三极管处于饱和状态,输出信号同样为5V。
这样一来,我们就实现了从3.3V到5V的电平转换。
3. 实际应用和注意事项在实际应用中,我们需要注意一些电路参数的选择和匹配。
三极管的型号、输入输出电阻的匹配等都会影响到电路的性能和稳定性。
另外,对于高频信号和大电流信号的转换,也需要进一步优化电路设计。
4. 个人观点和总结3.3V转5V三极管电平转换电路是一种简单有效的电平转换方案。
通过合理设计电路参数和选择合适的元件,我们可以轻松实现不同电平之间信号的转换和匹配。
在实际应用中,我们需要根据具体情况进行电路设计和优化,以确保信号的稳定和可靠传输。
通过本文的介绍,希望能给大家带来一些关于3.3V转5V三极管电平转换电路的启发和帮助。
1.8v转3.3v电平转换电路一、概述在现代电子设备中,经常会出现不同电平之间的通信和数据传输。
一些芯片工作在1.8v电平下,而另一些芯片则需要以3.3v电平进行通信。
为了实现它们之间的数据交换,我们需要使用电平转换电路来确保信号的稳定传输。
本文将从1.8v转3.3v电平转换电路的基本原理、应用领域和设计要点等方面展开探讨,并共享一些个人观点和经验。
二、基本原理1.8v到3.3v电平转换电路实际上是一种电平逻辑电路,其基本原理是利用逻辑门、电阻和/或晶体管等元件将输入信号从1.8v电平转换为3.3v电平,或者将输出信号从3.3v电平转换为1.8v电平。
其中,逻辑门可以是与门、或门、非门等,而晶体管常用于电平转换的放大和隔离。
通过适当的电路设计和元件选择,可以实现稳定可靠的电平转换功能。
三、应用领域1.8v到3.3v电平转换电路广泛应用于各类电子设备和系统中。
在嵌入式系统中,通常会存在多个不同电平的元件或芯片,它们之间需要进行数据交换和通信。
此时,就需要使用电平转换电路来确保它们之间的正常工作。
另外,在一些传感器和执行器的接口设计中,由于其本身工作电平不同,也需要使用电平转换电路来实现互连。
四、设计要点设计1.8v到3.3v电平转换电路时需要考虑多个要点,包括电平转换方向、信号延迟、功耗和占用空间等。
要根据实际应用确定电平转换的方向,是从1.8v到3.3v,还是从3.3v到1.8v。
要合理评估信号延迟对系统性能的影响,尽量减小延迟时间。
要考虑功耗和占用空间,选择合适的元件和电路拓扑结构,以实现功耗低、体积小的电平转换电路。
五、个人观点和经验在实际项目中,我经常会遇到1.8v到3.3v电平转换的需求,对此我总结了一些经验。
要仔细阅读数据手册,了解芯片的输入输出特性和工作电平范围,以便选择合适的电平转换电路。
要留意信号的稳定性和抗干扰能力,在设计中加入必要的滤波电路和抗干扰措施。
要注意电路布局和线路走线,尽量减小信号传输路径,避免干扰和串扰。
gpio 电平转换摘要:1. GPIO简介2.电平转换原理3.电平转换方法4.应用场景5.总结正文:一、GPIO简介GPIO,即通用输入输出接口,是电子设备中广泛应用的一种接口。
它允许外部信号与内部电路进行交互,实现诸如控制LED亮灭、读取传感器数据等功能。
在嵌入式系统中,GPIO口通常用于实现各种硬件控制和数据采集。
二、电平转换原理电平转换是指在不同的电压系统之间进行信号传输时,需要将信号电压调整到接收端能够识别的范围内。
常见的电平转换有两种:一种是数字信号电平转换,另一种是模拟信号电平转换。
数字信号电平转换:数字信号通常采用高低电平表示0和1。
在不同的设备之间传输时,由于供电电压和电平标准差异,可能导致接收端无法正确识别信号。
因此,需要进行电平转换。
模拟信号电平转换:模拟信号具有连续的电压值,但在不同设备之间传输时,同样需要进行电平转换以保证信号质量。
三、电平转换方法1.水平转换器:水平转换器是一种常见的电平转换器件,它能够将输入信号调整到预定的电压范围内。
常见的水平转换器有LC滤波器、运放等。
2.逻辑门电路:逻辑门电路可以实现数字信号的电平转换。
例如,使用与非门(NAND)或或非门(NOR)等,可以将输入信号调整到合适的电平。
3.编码器:编码器可以将高电平信号转换为低电平信号,常见于串行通信中。
例如,将3.3V电平转换为5V电平。
4.电源适配器:电源适配器用于将输入电压转换为适合设备工作的电压。
例如,将220V市电转换为5V直流电源供给手机充电。
四、应用场景1.嵌入式系统:电平转换在嵌入式系统中应用广泛,如单片机、FPGA等硬件平台,需要将外部传感器、执行器等设备的信号电平转换为内部电路能够识别的电平。
2.通信设备:在通信领域,电平转换用于实现不同电压系统的信号传输,如将光纤通信中的电信号转换为电信号。
3.工业控制:电平转换在工业控制领域有助于实现精确控制,如将PLC (可编程逻辑控制器)的输出信号转换为驱动电机所需的电平。
电平转换电路和电源转换电路设计一引言电平及(电源)转换电路是(硬件)设计中的常见电路,用于将一个电平/电源转换为另一个不同电平/电源,确保外设之间可以正常(通信)和工作。
本文将介绍这些电路的设计要点,以及电平转换电路和电源转换电路的多种实现方法。
二设计要点在设计电平转换或电源转换电路时,需关注如下几个要点:1、输入和输出电压要求:在设计电路之前,首先要明确输入和输出(信号)的电压要求:输入信号的电压应该高于或等于电平转换电路所接受的最低电压;输出信号的电压应该符合目标设备的耐受要求。
2、驱动能力及转换速率:在设计转换电路时,需要考虑驱动能力需求以及转换速度要求。
3、电路连接方式:电平转换电路可以采用几种不同的连接方式,如单向电平转换、双向电平转换或多路电平转换等。
4、电路稳定性:在设计电平转换电路时,需要考虑电路的稳定性和抗干扰能力,以确保电路能够正常运行并抵抗外部干扰。
5、功耗:电平/电源转换电路在转换时会产生一定的功耗。
在设计过程中,尤其是对功耗要求很高的应用场景,要重点考虑转换电路带来的功耗,并采取相应措施,以确保电路满足功耗指标要求。
6、成本:在硬件(电路设计)中,成本始终是一个重要的考虑因素。
在设计转换电路时需要评估不同设计方案的成本,在成本和性能之间找到平衡点。
7、(仿真)和测试:在完成转换电路的设计后,进行仿真和测试是非常重要的步骤。
通过仿真可以验证电路的性能和稳定性,测试则可以确保电路在实际应用中能够正常工作。
三通讯信号电平转换的几种实现方法以下是几种常见的通讯信号电平转换电路的实现方法:1、MOS管电平转换电路MOS管搭建的电平转换电路是双向电平转换,电路示例如下图所示,其原理如下:(1)信号自(高压)向低压(左侧->右侧)转换时:左侧高电平时:MOS初始状态为截止,右侧输出高电压,MOS 保持截止;左侧低电平时:右侧通过MOS内的体(二极管)将输出信号拉至低电平,而后MOS导通,右侧保持输出低电平;(2)信号自右侧->左侧时:右侧高电平时:MOS截止,左侧通过上拉(电阻)输出高电平;右侧低电平时:MOS导通,左侧输出低电平;图:MOS管电平转换电路2、三极管电平转换电路三极管电平转换电路也有多种实现方式。
DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准而对于比较老一些的SDRAM内存来说它支持的则是3.3 V的LVTTL标准.现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等,还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。
下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。
TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc:5V;VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲,对改善噪声容限并没什么好处,又会白白增大系统功耗,还会影响速度。
所以后来就把一部分“砍”掉了。
也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL:Vcc:3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL:Vcc:2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
更低的LVTTL不常用就先不讲了。
多用在处理器等高速芯片,使用时查看芯片手册就OK了。
TTL使用注意:TTL电平一般过冲都会比较严重,可能在始端串22欧或33欧电阻;TTL 电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。
要下拉的话应用1k以下电阻下拉。
TTL输出不能驱动CMOS输入。
CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor PMOS+NMOS。
Vcc:5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。
相对TTL有了更大的噪声容限,输入阻抗远大于TTL输入阻抗。
3.3V转5V 电平转换方法参考电平转换晶体管+上拉电阻法就是一个双极型三极管或 MO SFET,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。
(2) O C/OD器件+上拉电阻法跟 1)类似。
适用于器件输出刚好为OC/OD的场合。
(3) 74xH CT系列芯片升压(3.3V→5V) 凡是输入与 5VTTL 电平兼容的5V CM OS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。
——这是由于3.3V C MOS 的电平刚好和5V TT L电平兼容(巧合),而 CMO S 的输出电平总是接近电源电平的。
廉价的选择如 74x HCT(H CT/AH CT/VH CT/AH CT1G/VHCT1G/...) 系列(那个字母 T 就表示 TTL兼容)。
(4)超限输入降压法(5V→3.3V, 3.3V→1.8V,...)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。
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)。
例如,74AHC/VHC 系列芯片,其 data sheet s 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。
(5)专用电平转换芯片最著名的就是 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。
一、什么是电平转换比如两个芯片之间的供电电压不一样,一个是5V,另一个是3.3V,那么在两者之间进行通讯建立连接关系时,就需要进行电平转换。
以TTL 5V和CMOS 3.3V为例,他们的高低电平范围不一样,如果不进行电平转换,逻辑则是混乱的。
二、电平转换电路举例2.1、单向电平转换电路上面数据传输方向是从右到左,即TXD-2传到RXD-1①当TXD-2为低电平时,D1导通,RXD-1被拉低;②当TXD-2为高电平5V时,D1截止,RXD-1被拉高到3.3V高电平;下面数据传输方向是从左到右,即TXD-1传到RXD-2③当TXD-1为低电平时,Q1导通,RXD-2被拉低;④当TXD-1为高电平3.3V时,Q1截止,RXD-2被拉高到5V高电平。
2.2、双向电平转换电路①当DAT1为高电平3.3V时,Q2截止,DAT2被上拉到5V高电平;②当DAT1为低电平时,Q2导通,DAT2被拉低;③当DAT2为高电平5V时,Q2不通,DAT1被上拉到3.3V高电平;④当DAT2为低电平时,MOS管里的体二极管把DAT1拉低到低电平,此时Vgs约等于3.3V,Q2导通,进一步拉低了DA1的电压。
三、注意事项①上拉电阻的取值上拉就是要把VCC的电压上拉给I/O口使用,同时起到限流的作用。
一般取值为10K、5.1K、4.7K。
阻值越小,可以提供更大的电流驱动能力,速率越高,但功耗也越高。
在满足电路性能的前提下,用阻值更大的电阻,功耗更低。
②MOS选型Vgs(th)阈值电压。
MOS管Vgs电压过高会导致MOS管烧坏,过低也会导致MOS管打不开。
实际使用时为保证完全导通,设计上要多预留余量。
MOS管常用2N7002,便宜可靠。
小结:二极管,三极管和MOS管组成的电平转换电路,优点是价格便宜,缺点是要求使用在信号频率较低的条件下。
选型时,尽量选用结电容小、开关速率高的管子。
集成IC组成的电平转换电路,优点是速率高,通常可以用在几十MHz 信号的电平转换中。
单片机5V转3.3V电平的19种方法技巧一:使用LDO稳压器,从5V电源向3.3V系统供电标准三端线性稳压器的压差通常是 2.0-3.0V。
要把 5V 可靠地转换为 3.3V,就不能使用它们。
压差为几百个毫伏的低压降 (Low Dropout, LDO)稳压器,是此类应用的理想选择。
图 1-1 是基本LDO 系统的框图,标注了相应的电流。
从图中可以看出, LDO 由四个主要部分组成:1. 导通晶体管2. 带隙参考源3. 运算放大器4. 反馈电阻分压器在选择 LDO 时,重要的是要知道如何区分各种LDO。
器件的静态电流、封装大小和型号是重要的器件参数。
根据具体应用来确定各种参数,将会得到最优的设计。
LDO的静态电流IQ是器件空载工作时器件的接地电流 IGND。
IGND 是 LDO 用来进行稳压的电流。
当IOUT>>IQ 时, LDO 的效率可用输出电压除以输入电压来近似地得到。
然而,轻载时,必须将 IQ 计入效率计算中。
具有较低 IQ 的 LDO 其轻载效率较高。
轻载效率的提高对于 LDO 性能有负面影响。
静态电流较高的 LDO 对于线路和负载的突然变化有更快的响应。
技巧二:采用齐纳二极管的低成本供电系统这里详细说明了一个采用齐纳二极管的低成本稳压器方案。
可以用齐纳二极管和电阻做成简单的低成本 3.3V稳压器,如图 2-1 所示。
在很多应用中,该电路可以替代 LDO 稳压器并具成本效益。
但是,这种稳压器对负载敏感的程度要高于 LDO 稳压器。
另外,它的能效较低,因为 R1 和 D1 始终有功耗。
R1 限制流入D1 和 PICmicro® MCU的电流,从而使VDD 保持在允许范围内。
由于流经齐纳二极管的电流变化时,二极管的反向电压也将发生改变,所以需要仔细考虑 R1 的值。
R1 的选择依据是:在最大负载时——通常是在PICmicro MCU 运行且驱动其输出为高电平时——R1上的电压降要足够低从而使PICmicro MCU有足以维持工作所需的电压。
这几个通讯电平转换电路你用过哪个?什么是电平转换呢?举个例子,比如下面这个电路,单片机的工作电压是5V,蓝牙模块的工作电压是3.3V,两者之间要进行通讯,TXD和RXD引脚就要进行连接,3.3V对于单片机来说已经算是高电平了,两者之间直接连接来使用也是可以进行通信的。
但是,为了提高通讯的稳定性,特别是两个器件电压相差比较大时,比如有些芯片工作电压是1.8V,就会导致两者之间无法正常通讯、5V的高电平对1.8V芯片造成损坏等问题,所以,通讯电平转换是非常有必要的。
1、二极管电平转换电路(单向传输)该电路由二极管和电阻组成,电路使用的元件比较少,电路比较简单。
二极管最好使用肖特基二极管,因为肖特基二极管具有开关频率高和正向压降低等优点。
如果需要的是1.8V,就把电源换成1.8V的。
当5V电路中的TXD1发送高电平时(图中的H表示输出的是高电平,TP表示该测试点的电压),二极管正极电压比负极电压低,二极管截止,所以RXD2被电阻上拉为高电平(3.3V)。
当5V电路中的TXD1发送低电平时(图中的L表示输出的是低电平),二极管导通,所以RXD2接收到的是低电平(0.3V)。
当3.3V电路中的TXD2发送低电平时,二极管导通,RXD1接收到的是低电平(0.3V)。
需要注意的是,当3.3V电路中的TXD2发送高电平时,二极管也是导通的,RXD1接收到的是高电平(3.6V左右)。
该电路优点是电器简单,缺点是当3.3V电路发送高电平时,5V电路收到的高电平并不是5V,并且这个电路只适用于单向通讯的场合,发送端和接收端不可以互换来使用。
2、三极管电平转换电路(单向传输)该电路由三极管和电阻组成,其实就是模电里学的共射放大电路。
如果你对三极管的三种工作状态还不太了解,可以看看之前电路菌写的对于三极管3种工作状态的理解,我只能帮你到这了!当5V电平转3.3V电平时,TXD1发送高电平(5V),第1个三极管导通,其集电极电位为低电平,第2个三极管基极也为低电平,第2个三极管截止,其集电极电位(RXD2)被上拉为高电平(3.3V)。
3.3V转10V电平转换电路1. 介绍在电子设计中,经常会遇到不同电平之间的转换问题,尤其是在嵌入式系统和传感器应用中。
本文将介绍一种将3.3V电平转换为10V电平的电路设计方案,以供参考和借鉴。
2. 电平转换原理在实际应用中,由于不同器件的工作电压要求不同,所以可能需要将信号从一个电平转换为另一个电平。
在本例中,我们需要将3.3V的逻辑电平转换为10V的模拟电平。
常见的电平转换方式包括电阻分压、运算放大器等。
我们将介绍一种基于运算放大器的电平转换电路设计。
3. 电路设计方案我们可以使用一个非反相运算放大器来实现3.3V到10V的电平转换。
具体电路连接方式如下:3.1 输入端将3.3V的输入信号连接到非反相运算放大器的非反相输入端(+端),将该端接地。
将输入信号通过一个电阻分压网络接入到该端,以便实现对输入信号幅值的放大。
3.2 反馈网络将非反相输入端与反相输入端(-端)通过一个反馈电阻连接起来,以实现放大倍数的控制。
3.3 输出端将非反相运算放大器的输出端连接到一个可调电阻,以便根据需要对输出电平进行微调。
4. 详细设计步骤根据以上电路设计方案,我们可以具体按照以下步骤进行3.3V到10V 电平转换电路的设计和搭建:4.1 选型选择合适的非反相运算放大器器件,确保其工作电压范围和增益等参数符合要求。
4.2 电阻分压设计根据输入信号幅值和放大倍数要求,设计合适的电阻分压网络,以实现对输入信号的放大。
4.3 反馈电阻选择根据所选非反相运算放大器的放大倍数范围,选择合适的反馈电阻,以便实现放大倍数的控制。
4.4 输出端调节电阻选择选择合适的可调电阻,以便对输出电平进行微调。
4.5 电路搭建根据以上设计方案和步骤,进行电路的搭建和连接。
4.6 调试验证对搭建好的电路进行调试和验证,确保输出电平符合预期要求。
5. 注意事项在设计和搭建3.3V到10V电平转换电路时,需要注意以下几个方面的问题:5.1 电压稳定性确保所选非反相运算放大器的电源稳定性和工作温度范围满足要求,以保证输出电平的稳定性。
文章标题:深度解析I2C标准协议中的电平转换问题一、引言当我们在设计电子产品时,常常会遇到不同电平之间的通信问题。
在I2C标准协议中,电平转换是一个十分重要的问题,它直接影响着设备之间的正常通信。
本文将深入探讨I2C标准协议中的电平转换问题,并共享一些解决方法和个人观点。
二、I2C标准协议简介I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行总线通信协议,由飞利浦公司在上世纪80年代推出。
它采用两根线来进行通信,分别是SDA (Serial Data Line)和SCL(Serial Clock Line)。
在I2C通信中,通常会涉及到不同设备之间的电平转换问题。
三、电平转换的必要性在实际的电子产品中,由于不同部件之间工作电压的不同,就会产生不同的逻辑电平。
一个设备的工作电压为3.3V,而另一个设备的工作电压为5V,它们之间的通信就需要进行电平转换。
否则,不同电平之间的通信可能会导致数据损坏和设备损坏。
四、I2C标准协议中的电平转换问题在I2C通信中,要特别注意主从设备之间的电平转换问题。
通常情况下,主设备的工作电压会比从设备高,因此需要将主设备的电平转换到从设备的电平水平,以确保正常通信。
在I2C标准协议中,有一些常见的电平转换问题需要注意。
1. SDA线和SCL线的电平转换在I2C通信中,SDA线和SCL线的电平转换是至关重要的。
由于不同设备之间的工作电压不同,必须确保在通信过程中这两根线的电平能够正常切换。
否则就会导致通信异常,甚至设备损坏。
2. 电平转换电路的设计在实际设计电平转换电路时,要考虑到各种因素,如速度、功耗、成本等。
对于I2C通信中的电平转换,可以采用电平转换芯片、电平转换器等设备,来实现不同电平之间的转换。
还要考虑到线路长度、噪声等因素对电平转换的影响。
五、解决方法与个人观点在I2C通信中,解决电平转换问题的方法有很多种,比如使用电平转换芯片、电平转换器等设备,来实现不同电平之间的转换。
3.3V转5V的双向电平转换电路说说所有的电平转换方法,你自己参考〜(i)晶体管+上拉电阻法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。
⑵OC/OD 器件+上拉电阻法跟1)类似。
适用于器件输出刚好为OC/OD的场合。
⑶74xHCT系列芯片升压(3.3V宀5V)凡是输入与5V TTL电平兼容的5V CMOS 器件都可以用作 3.3V宀5V电平转换。
――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。
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)。
(4)超限输入降压法(5V T3.3V, 3.3V 宀 1.8V, ...)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。
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)。
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 T3.3V 电平转换。
(5)专用电平转换芯片最著名的就是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Y 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。
⑹电阻分压法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。
⑺限流电阻法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。
3.3V转5V 电平转换方法参考[转帖]电平转换晶体管+上拉电阻法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。
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法跟1) 类似。
适用于器件输出刚好为OC/OD 的场合。
(3) 74xHCT系列芯片升压(3.3V→5V)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。
——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。
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)。
(4) 超限输入降压法(5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)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。
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)。
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。
(5) 专用电平转换芯片最著名的就是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。
(6) 电阻分压法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。
(7) 限流电阻法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。
3电平转换技术(原创实用版)目录1.电平转换的背景和原因2.LVPECL 和 CML 电平转换的原理3.LVPECL 到 CML 的直流耦合连接方式4.LVPECL 到 CML 的交流匹配方法5.CML 到 LVPECL 的交流匹配方法6.结论正文一、电平转换的背景和原因在电子通信系统中,不同系统之间的电压规格可能会有所不同,这导致在同一系统中的 0、1 电平表示的电压值在不同系统中可能有所差异。
为了实现不同系统之间的通信,需要进行电平转换。
电平转换技术的主要目的是将一个系统的电压信号转换为另一个系统可以识别的电压信号,以确保信号的准确传输。
二、LVPECL 和 CML 电平转换的原理LVPECL(Low Voltage PECL)和 CML(Current Mode Logic)是两种常见的电平转换技术。
LVPECL 是一种低电压、高电流的电平转换技术,主要用于高速信号传输。
CML 是一种基于电流模式的逻辑电平转换技术,具有较高的输入和输出阻抗。
这两种技术在电平转换方面有各自的优势,因此经常被用于不同系统之间的电平转换。
三、LVPECL 到 CML 的直流耦合连接方式在 LVPECL 和 CML 之间的直流耦合连接方式中,需要一个电平转换网络来实现两者之间的匹配。
这个电平转换网络的主要作用是匹配LVPECL 的输出与 CML 的输入共模电压。
为了保证 LVPECL 的输出经过衰减后仍能满足 CML 输入灵敏度的要求,需要使电平转换网络引入的损耗尽可能小。
此外,还要求从 LVPECL 端看到的负载阻抗近似为 50 欧姆。
四、LVPECL 到 CML 的交流匹配方法为了实现 LVPECL 到 CML 的交流匹配,需要在 LVPECL 的两个输出端各加一个到地的偏置电阻。
电阻值选取范围可以从 142 到 200 欧姆。
如果 LVPECL 的输出信号摆幅大于 CML 的接收范围,可以在信号通道上串一个 25 欧姆的电阻,此时 CML 输入端的电压摆幅变为原来的 0.67 倍。
常用的几种电平转换方案
简介:本文主要介绍了几种电平(74HC245、74LVC4245 等)转换的方
法。
(1) 晶体管+上拉电阻法
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。
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法
跟 (1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。
(3) 74xHCT 系列芯片升压 (3.3V5V)
凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V5V
电平转换。
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。
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)。
(4) 超限输入降压法 (5V3.3V, 3.3V1.8V, ...)
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。
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)。
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 5V3.3V 电平转换。
(5) 专用电平转换芯片
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