當(dāng)你使用3.3V的單片機(jī)的時候,電平轉(zhuǎn)換就在所難免了,經(jīng)常會遇到3.3轉(zhuǎn)5V或者5V轉(zhuǎn)3.3V的情況,這里介紹一個簡單的電路,他可以實(shí)現(xiàn)兩個電平的相互轉(zhuǎn)換(注意是相互哦,雙向的,不是單向的!).電路十分簡單,僅由3個電阻加一個MOS管構(gòu)成。
電路圖如下:
上圖中,S1，S2為兩個信號端,VCC_S1和VCC_S2為這兩個信號的高電平電壓.另外限制條件為:
1，VCC_S1<=VCC_S2.
2，S1的低電平門限大于0.7V左右(視NMOS內(nèi)的二極管壓降而定).
3，Vgs<=VCC_S1.
4，Vds<=VCC_S2
對于3.3V和5V/12V等電路的相互轉(zhuǎn)換,NMOS管選擇AP2306即可.原理比較簡單,大家自行分析吧!此電路我已在多處應(yīng)用,效果很好.
I2C
類似這種吧，只是不知道這種電路的速率能達(dá)到多少
電平轉(zhuǎn)換器的操作
在電平轉(zhuǎn)換器的操作中要考慮下面的三種狀態(tài)：
1 沒有器件下拉總線線路。“低電壓”部分的總線線路通過上拉電阻Rp 上拉至3.3V。 MOS-FET 管的門極和源極都是3.3V， 所以它的VGS 低于閥值電壓，MOS-FET 管不導(dǎo)通。這就允許“高電壓”部分的總線線路通過它的上拉電阻Rp 拉到5V。 此時兩部分的總線線路都是高電平，只是電壓電平不同。
2 一個3.3V 器件下拉總線線路到低電平。MOS-FET 管的源極也變成低電平，而門極是3.3V。 VGS上升高于閥值，MOS-FET 管開始導(dǎo)通。然后“高電壓”部分的總線線路通過導(dǎo)通的MOS-FET管被3.3V 器件下拉到低電平。此時，兩部分的總線線路都是低電平，而且電壓電平相同。
3 一個5V 的器件下拉總線線路到低電平。MOS-FET 管的漏極基底二極管“低電壓”部分被下拉直到VGS 超過閥值，MOS-FET 管開始導(dǎo)通。“低電壓”部分的總線線路通過導(dǎo)通的MOS-FET 管被5V 的器件進(jìn)一步下拉到低電平。此時，兩部分的總線線路都是低電平，而且電壓電平相同。
這三種狀態(tài)顯示了邏輯電平在總線系統(tǒng)的兩個方向上傳輸，與驅(qū)動的部分無關(guān)。狀態(tài)1 執(zhí)行了電平轉(zhuǎn)換功能。狀態(tài)2 和3 按照I2C 總線規(guī)范的要求在兩部分的總線線路之間實(shí)現(xiàn)“線與”的功能。
除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的電源電壓外，還可以是例如：2V VDD1 和10V VDD2。 在正常操作中，VDD2必須等于或高于VDD1( 在開關(guān)電源時允許VDD2 低于VDD1)。
MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路 -- 適用于低頻信號電平轉(zhuǎn)換的簡單應(yīng)用
MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路 -- 適用于低頻信號電平轉(zhuǎn)換的簡單應(yīng)用
如上圖所示，是 MOS-N 場效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路。
雙向傳輸原理：
為了方便講述，定義 3.3V 為 A 端，5.0V 為 B 端。
A端輸出低電平時(0V)，MOS管導(dǎo)通，B端輸出是低電平(0V)
A端輸出高電平時(3.3V)，MOS管截至，B端輸出是高電平(5V)
A端輸出高阻時(OC) ，MOS管截至，B端輸出是高電平(5V)
B端輸出低電平時(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(5V)，MOS管截至，A端輸出是高電平(3.3V)
B端輸出高阻時(OC) ，MOS管截至，A端輸出是高電平(3.3V)
優(yōu)點(diǎn)：
1、適用于低頻信號電平轉(zhuǎn)換，價格低廉。
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)。
4、電壓型驅(qū)動，當(dāng)然也需要一定的驅(qū)動電流，而且有的應(yīng)用也許比三極管大。
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