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        【物聯(lián)科普】詳細(xì)分析電平轉(zhuǎn)換電路




        詳細(xì)分析電平轉(zhuǎn)換電路

        不同的芯片對其引腳使用不同的電壓(如常見的1.8V、3.3V、5V等),為了能夠正常通信,就需要電平轉(zhuǎn)換。

        1、二極管電平轉(zhuǎn)換電路

        二極管電平轉(zhuǎn)換電路

        當(dāng)輸入端3.3V為低電平時(shí),D1導(dǎo)通,輸出端1.8V為低電平,實(shí)現(xiàn)兩端都為低電平。當(dāng)輸入端3.3V為高電平時(shí),D1截止,輸出端被R1上拉至1.8V,為高電平,實(shí)現(xiàn)兩端都為高電平。

        需要注意轉(zhuǎn)換的方向,高電壓端和低電壓端不可調(diào)換。

        2、三極管電平轉(zhuǎn)換電路

        三極管電平轉(zhuǎn)換電路

        左IN是輸入,右OUT是輸出,VDDA和VDDB是兩個(gè)相互轉(zhuǎn)換的不同電壓域。當(dāng)IN輸入0V時(shí),晶體管Q1導(dǎo)通,OUT被下拉到接近0V的電平,實(shí)現(xiàn)低電平轉(zhuǎn)換;當(dāng)IN輸入高電平(VDDA)時(shí),晶體管Q1關(guān)斷,OUT被上拉到VDDB,從而實(shí)現(xiàn)高電平轉(zhuǎn)換。

        跟二極管類似,也需要注意轉(zhuǎn)換的方向

        3、NMOS管電平轉(zhuǎn)換電路

        NMOS管電平轉(zhuǎn)換電路

        當(dāng)S(即TXD_1V8)輸出高電平時(shí),Q4的Vgs=0,MOS管關(guān)閉,D(即UART1_RXD)被電阻R42上拉到3.3V。

        當(dāng)S(即TXD_1V8)輸出低電平時(shí),Q4的Vgs=1.8V,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;

        當(dāng)D(即UART1_RXD)輸出高電平時(shí),Q4的Vgs不變,MOS管維持關(guān)閉狀態(tài),S(即TXD_1V8)被電阻R37上拉到1.8V;

        當(dāng)D(即UART1_RXD)輸出低電平時(shí),Q4不導(dǎo)通,MOS管先經(jīng)過體二極管把S(即TXD_1V8)拉低到低電平,此時(shí)Vgs≈1.8V,MOS管導(dǎo)通,進(jìn)一步拉低S(即TXD_1V8)的電壓。

        注意:高電壓>低電壓–0.7V,否則在D→S傳輸高電平時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題,即Vs=Vd+0.7,此時(shí)的Vs<VCC。由于雙向NMOS電路的電導(dǎo)電阻較大,適用于低頻信號(hào)電平轉(zhuǎn)換


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