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几种电平转换电路

高工
2022-03-05 10:52:23     打赏

在电路设计时,有时会遇到电压域不匹配的问题,如芯片为1.8V供电,而MCU为3.3V供电。这时候就需要进行电平转换才能通讯。今天就来介绍几种常用的电平转换电路。

二/三极管单向电平转换

一些通讯模块(4G、NB模块等)的串口是1.8V电平,与常用MCU的3.3V,这时就需要电平转换。因为UART的收发引脚是独立的,只需单向传输数据,所以只需要单向电平转换即可。电路如下:

image.png

左侧为1.8V电压域,右侧为3.3V电压域。上面部分的数据传输方向是从右到左,下面部分的数据传输方向是从左到右。

当MCU_TXD为低电平时,D1导通,IC_RXD被拉低;

当MCU_TXD为高电平3.3V时,D1截止,IC_RXD被拉高到1.8V高电平;

当IC_TXD为低电平时,Q1导通,MCU_TXD被拉低;

当IC_TXD为高电平1.8V时,Q1截止,MCU_RXD被拉高到3.3V高电平。

MOS管双向电平转换电路

在使用I2C、SPI等接口做不同电压域通讯时,就需要用到双向的电平转换电路。一种简单的电路如下:

image.png

左侧为1.8V电压域,右侧为3.3V电压域。数据可双向进行传输。

当左侧电压为高电平1.8V时,MOS管不导通,右侧被上拉到3.3V高电平;

当左侧电压为低电平时,MOS管导通,右侧被拉低;

当右侧电压为高电平3.3V时,MOS管不通,左侧被上拉到1.8V高电平;

当右侧电压为低电平时,右侧电压通过体二极管被拉低。

MOS管选型时需要特别注意其开启电压,低电压域的电压必须大于MOS管的开启电压此电路才能正常工作。

集成芯片电平转换

在一些高速通讯的场合,上述电路可能无法满足要求,就需要用到专用的电平转换芯片。芯片有很多种,单向电平转换、带方向控制的双向电平转换、自动双向电平转换等,如下图。选型时需要注意其工作电压和通讯速率。

1646448736738348.png

总结

二极管、三极管、MOS管组成的电平转换电路,电路简单,成本低。电路可以应用于1.8V、3.3V、5V等不同电压域的电平转换,集成芯片构成的电平转换电路,优点是速率高,但成本也高。用户需要根据需求选择使用哪种方式。




关键词: 电平     转换     电路    

专家
2022-03-05 10:59:22     打赏
2楼

学习


专家
2022-03-05 11:07:05     打赏
3楼

感谢楼主的分享


高工
2022-03-05 11:47:04     打赏
4楼

Good


专家
2022-03-05 11:48:57     打赏
5楼

学习学习


高工
2022-03-05 12:43:06     打赏
6楼

感谢分享,学习学习


专家
2022-03-05 12:57:19     打赏
7楼

谢谢分享


专家
2022-03-05 13:01:09     打赏
8楼

谢谢分享


专家
2022-03-05 13:19:49     打赏
9楼

参考和学习


高工
2022-03-05 15:19:18     打赏
10楼

感谢楼主的分享,很实用了。


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