3.3V與5V電平轉(zhuǎn)換方法參考

1、3.3V轉(zhuǎn)5V電平轉(zhuǎn)換方法參考轉(zhuǎn)帖電平轉(zhuǎn)換晶體管+上拉電阻法就是一個(gè)雙極型三極管或MOSFET , C/D極接一個(gè)上拉電阻到正電源，輸入電平很靈活，輸出電平大致就是正電源電平。OC/OD器件+上拉電阻法跟1）類似。適用于器件輸出剛好為OC/OD的場(chǎng)合。74xHCT系列芯片升壓 （3.3V宀5V）凡是輸入與 5V TTL電平兼容的5V CMOS器件都可以用作 3.3V宀5V電平轉(zhuǎn)換。這是由于 3.3V CMOS的電平剛好和5V TTL電平兼容（巧合），而 CMOS的輸出電平 總是接近電源電平的。廉價(jià)的選擇如 74xHCT（HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/.J 系列（那個(gè)字

2、母 T就表示 TTL兼容）。 超限輸入降壓法 （5V t 3.3V, 3.3V t 1.8V.J凡是允許輸入電平超過(guò)電源的邏輯器件，都可以用作降低電平。這里的"超限"是指超過(guò)電源，許多較古老的器件都不允許輸入電壓超過(guò)電源，但越來(lái)越多的 新器件取消了這個(gè)限制（改變了輸入級(jí)保護(hù)電路）。例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets明確注明"輸入電壓范圍為05.5V"，如果采用 3.3V供電，就可以實(shí)現(xiàn) 5Vt 3.3V電平轉(zhuǎn)換。（5）專用電平轉(zhuǎn)換芯片最著名的就是 164245,不僅可以用作升壓/降壓，而且允許兩邊電源不同步。這是最通用的 電平轉(zhuǎn)

3、換方案，但是也是很昂貴的（俺前不久買還是Y 45/片，雖是零售，也貴的嚇人），因此若非必要，最好用前兩個(gè)方案。電阻分壓法最簡(jiǎn)單的降低電平的方法。5V電平，經(jīng)1.6k+3.3k電阻分壓，就是3.3V。限流電阻法如果嫌上面的兩個(gè)電阻太多，有時(shí)還可以只串聯(lián)一個(gè)限流電阻。某些芯片雖然原則上不允許輸入電平超過(guò)電源，但只要串聯(lián)一個(gè)限流電阻，保證輸入保護(hù)電流不超過(guò)極限（如74HC系列為20mA），仍然是安全的。（8）無(wú)為而無(wú)不為法只要掌握了電平兼容的規(guī)律。某些場(chǎng)合，根本就不需要特別的轉(zhuǎn)換。例如，電路中用到了某種5V邏輯器件，其輸入是3.3V電平，只要在選擇器件時(shí)選擇輸入為TTL兼容的，就不需要任何轉(zhuǎn)換，這相

4、當(dāng)于隱含適用了方法3）。(9)比較器法運(yùn)放法/比較器少用。2. 電平轉(zhuǎn)換的"五要素”(1)電平兼容解決電平轉(zhuǎn)換問(wèn)題，最根本的就是要解決邏輯器件接口的電平兼容問(wèn)題。而電平兼容原則就 兩條：VOH > VIHVOL < VIL再簡(jiǎn)單不過(guò)了！當(dāng)然，考慮抗干擾能力，還必須有一定的噪聲容限：|VOH-VIH| > VN+|VOL-VIL| > VN-其中，VN+和VN-表示正負(fù)噪聲容限。只要掌握這個(gè)原則，熟悉各類器件的輸入輸出特性，可以很自然地找到合理方案，如前面的 方案(3)(4)都是正確利用器件輸入特性的例子。電源次序多電源系統(tǒng)必須注意的問(wèn)題。某些器件不允許輸入電平

5、超過(guò)電源，如果沒有電源時(shí)就加上輸入，很可能損壞芯片。這種場(chǎng)合性能最好的辦法可能就是方案一一164245。如果速度允許,方案也可以考慮。(3) 速度/頻率某些轉(zhuǎn)換方式影響工作速度，所以必須注意。像方案(2)(6)，由于電阻的存在，通過(guò)電阻給負(fù)載電容充電，必然會(huì)影響信號(hào)跳沿速度。為了提高速度，就必須減小電阻，這又會(huì)造 成功耗上升。這種場(chǎng)合方案 (3)(4)是比較理想的。(4) 輸出驅(qū)動(dòng)能力如果需要一定的電流驅(qū)動(dòng)能力，方案(1)(2)(6)(7)就都成問(wèn)題了。這一條跟上一條其實(shí)是一致的，因?yàn)樗俣葐?wèn)題的關(guān)鍵就是對(duì)負(fù)載電容的充電能力。路數(shù)某些方案元器件較多，或者布線不方便，路數(shù)多了就成問(wèn)題了。例如總線地

6、址和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，顯然應(yīng)該用方案(4),采用總線緩沖器芯片(245,541,16245.)，或者用方案。(6)成本&供貨前面說(shuō)的164245就存在這個(gè)問(wèn)題。”五要素”冒出第6個(gè)，因?yàn)檫@是非技術(shù)因素，而且太根本了，以至于可以忽略。RS232的電平是多少呢？RS232電平發(fā)送器為+5V+15V為邏輯負(fù)，-5V-15V為邏輯正接收器典型的工作電平在 +3+12V與-3-12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為 2V至3V 左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備)通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載

7、為37kQ。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。RS485的電平是多少呢？發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)1,負(fù)電平在-2-6V，是另一個(gè) 邏輯狀態(tài)0。（具體數(shù)值可能有誤，回頭測(cè)試一下?。┊?dāng)在收端AB之間有大于+200mV的電平時(shí)，輸出正邏輯電平，小于-200mV時(shí)，輸出負(fù)邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。TTL電平是多少呢？TTL電平為2.0V5V為邏輯正，00.8V為邏輯負(fù)CMOS電路的電平是多少？CMOS電平：輸出邏輯1電平電壓接近于電源電壓，邏輯電平 0接近于0V。而且具有很寬的噪聲容限。輸入邏輯1電平電壓大于電源電壓的1/2

8、 VCCVCC ;輸入邏輯0電平電壓小于電源電壓的1/2 VCCgnd;高電平低電平是什么意思邏輯電平的一些概念要了解邏輯電平的內(nèi)容，首先要知道以下幾個(gè)概念的含義：1:輸入高電平（Vih ）：保證邏輯門的輸入為高電平時(shí)所允許的最小輸入高電平，當(dāng)輸入電 平高于Vih時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為高電平。2：輸入低電平（Vil）：保證邏輯門的輸入為低電平時(shí)所允許的最大輸入低電平，當(dāng)輸入電平 低于Vil時(shí)，則認(rèn)為輸入電平為低電平。3:輸出高電平（Voh）：保證邏輯門的輸出為高電平時(shí)的輸出電平的最小值，邏輯門的輸出為高電平時(shí)的電平值都必須大于此Voh。4:輸出低電平（Vol）:保證邏輯門的輸出為低電平時(shí)的輸出電

9、平的最大值，邏輯門的輸出為 低電平時(shí)的電平值都必須小于此Vol。5:閥值電平（Vt）:數(shù)字電路芯片都存在一個(gè)閾值電平，就是電路剛剛勉強(qiáng)能翻轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)的電平。它是一個(gè)界于 Vil、Vih之間的電壓值，對(duì)于 CMOS電路的閾值電平，基本上是二分之 一的電源電壓值，但要保證穩(wěn)定的輸出，則必須要求輸入高電平> Vih，輸入低電平<Vil，而如果輸入電平在閾值上下，也就是 VilVih這個(gè)區(qū)域，電路的輸出會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于一般的邏輯電平，以上參數(shù)的關(guān)系如下：Voh > Vih > Vt > Vil > V ol。6: Ioh :邏輯門輸出為高電平時(shí)的負(fù)載電流（為拉電

10、流） 。7： Iol :邏輯門輸出為低電平時(shí)的負(fù)載電流（為灌電流） 。& lih ：邏輯門輸入為高電平時(shí)的電流（為灌電流）。9: Iil :邏輯門輸入為低電平時(shí)的電流（為拉電流）。門電路輸出極在集成單元內(nèi)不接負(fù)載電阻而直接引出作為輸出端，這種形式的門稱為開路門。開路的TTL、CMOS、ECL門分別稱為集電極開路（OC）、漏極開路（OD ）、發(fā)射極開路（OE）,使用時(shí)應(yīng)審查是否接上拉電阻（0C、OD門）或下拉電阻（0E門）,以及電阻阻值是否合適。對(duì)于集電極開路（0C）門，其上拉電阻阻值 RL應(yīng)滿足下面條件：（1）: RL <（VCC Voh） / （n*loh + m*lih ）（

11、2）: RL >（VCC Vol） / （lol + m*lil ）其中n：線與的開路門數(shù)；m：被驅(qū)動(dòng)的輸入端數(shù)。:常用的邏輯電平邏輯電平：有 TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL ; RS232、RS422、LVDS 等。其中TTL和CMOS的邏輯電平按典型電壓可分為四類：5V系列（5V TTL和5V CMOS ）、3.3V系列,2.5V系列和1.8V系列。5V TTL和5V CMOS邏輯電平是通用的邏輯電平。3.3V及以下的邏輯電平被稱為低電壓邏輯電平，常用的為L(zhǎng)VTTL電平。低電壓的邏輯電平還有 2.5V和1.8V兩種。ECL/PECL和LVDS是差分輸入輸出。R

12、S-422/485和RS-232是串口的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-422/485是差分輸入輸出， RS-232是單端輸入輸出。-?和 一T%I2C3, 3 logicI2C5vlogicI2C總線的SDA是雙向的，用三極管實(shí)現(xiàn)起來(lái)有難度。 場(chǎng)效應(yīng)管的優(yōu)點(diǎn)：1、電壓型驅(qū)動(dòng)，當(dāng)然也需要一定的驅(qū)動(dòng)電流，有的甚至比三極管大。2、導(dǎo)通后，壓降比三極管小。3、正反向雙向?qū)?，相?dāng)于機(jī)械開關(guān)。為了方便，定義 3.3v為A端，5.0v為B端。A端輸出低電平時(shí)（0v）, MOS管導(dǎo)通，B端輸出是低電平（0v）A端輸出高電平時(shí)（3.3v）, MOS管截至，B端輸出是高電平（5V）A端輸出高阻時(shí)（OC）, MOS管截至，B端

13、輸出是高電平（5V）B端輸出低電平時(shí)（0v）, MOS管內(nèi)的二極管導(dǎo)通，從而使 MOS管導(dǎo)通，A端輸出是低電 平（0v）B端輸出高電平時(shí)（5v）, MOS管截至，A端輸出是高電平（3.3V）B端輸出高阻時(shí)（OC）, MOS管截至，A端輸出是高電平（3.3V）所以可以實(shí)現(xiàn)雙向傳輸問(wèn)題如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)用3.3V電源，總線對(duì)外接口使用 5V擴(kuò)展，但是PCB板上總線仍是3.3V,使用 74LVC245轉(zhuǎn)換電平，外掛5V總線器件數(shù)量不確定請(qǐng)問(wèn)怎樣解決讀 3.3V總線器件讓245設(shè) 置高阻態(tài)問(wèn)題最初設(shè)想是使用與門，對(duì)片選信號(hào)進(jìn)相與，全部5V器件都不選中時(shí)，讓245高阻, 但5V器件掛在總線上的數(shù)量不確定 ，所

14、以相當(dāng)?shù)穆闊?，不好處理，?qǐng)高手解答 雙向總線的電平轉(zhuǎn)移有專門的芯片，但一般沒必要用，用74邏輯就行了，但245恐怕不能用。（下面是參考圖）|對(duì)不定個(gè)數(shù)的/CS的處理，可在與門的輸入接上拉電阻，當(dāng)該模塊未裝上（懸空）時(shí)由上 拉來(lái)禁止選通。當(dāng)然，各模塊需要有自己的譯碼輸出。雙向總線的電平轉(zhuǎn)移有專門的芯片，但一般沒必要用，用74邏輯就行了，但245恐怕不能用。（下面是參考圖）/RDALE3AD0163Siyi T6- 3AD2 TT 3AD3T23AD45 3AD573AD65、護(hù).DFd3.3V |10Y1¥2Y3¥4Y5Y6¥7Y8VCCictGND2OEW 74L

15、VC244A3AD023AD2&3AD3&3AD4TTJ3SD5T33AD& 3AD711123456 7 8 A A A A A A A AE -E22074HCT2443AD133AD243AD353AD4b3AD5 3AD5E3AD79 3AD0 211(3A32K3AWK3A11呂K3A12 TT3AT3 T3K3SH T53A151725D0ia5D0 /1U5D1 /145D2 /i2亦/-S-504 /r5D5 7r5D6 /"3-5LV /2010Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y6Ycc啦MED3QOD1QID20203Q3D4Q4D5Q506G

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