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當(dāng)你使用3.3V的單片機(jī)的時(shí)候,電平轉(zhuǎn)換就在所難免了,經(jīng)常會(huì)遇到3.3轉(zhuǎn)5V或者5V轉(zhuǎn)3.3V的情況,這里介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的電路,他可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)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(jiǎn)單,僅由3個(gè)電阻加一個(gè)MOS管構(gòu)成。 電路圖如下: 3.3-5V轉(zhuǎn)換.jpg 上圖中,S1，S2為兩個(gè)信號(hào)端,VCC_S1和VCC_S2為這兩個(gè)信號(hào)的高電平電壓.另外限制條件為: 1，VCC_S1 I2C 類(lèi)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(méi)有器件下拉總線(xiàn)線(xiàn)路。“低電壓”部分的總線(xiàn)線(xiàn)路通過(guò)上拉電阻Rp 上拉至3.3V。 MOS-FET 管的門(mén)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(xiàn)線(xiàn)路通過(guò)它的上拉電阻Rp 拉到5V。 此時(shí)兩部分的總線(xiàn)線(xiàn)路都是高電平，只是電壓電平不同。 2 一個(gè)3.3V 器件下拉總線(xiàn)線(xiàn)路到低電平。MOS-FET 管的源極也變成低電平，而門(mén)極是3.3V。 VGS上升高于閥值，MOS-FET 管開(kāi)始導(dǎo)通。然后“高電壓”部分的總線(xiàn)線(xiàn)路通過(guò)導(dǎo)通的MOS-FET管被3.3V 器件下拉到低電平。此時(shí)，兩部分的總線(xiàn)線(xiàn)路都是低電平，而且電壓電平相同。 3 一個(gè)5V 的器件下拉總線(xiàn)線(xiàn)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(guò)閥值，MOS-FET 管開(kāi)始導(dǎo)通。“低電壓”部分的總線(xiàn)線(xiàn)路通過(guò)導(dǎo)通的MOS-FET 管被5V 的器件進(jìn)一步下拉到低電平。此時(shí)，兩部分的總線(xiàn)線(xiàn)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(xiàn)系統(tǒng)的兩個(gè)方向上傳輸，與驅(qū)動(dòng)的部分無(wú)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(xiàn)規(guī)范的要求在兩部分的總線(xiàn)線(xiàn)路之間實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)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(kāi)關(guān)電源時(shí)允許VDD2 低于VDD1)。 MOS-N 場(chǎng)效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路 -- 適用于低頻信號(hào)電平轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單應(yīng)用 MOS-N 場(chǎng)效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路 -- 適用于低頻信號(hào)電平轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單應(yīng)用 MOS-N 場(chǎng)效應(yīng)管 雙向電平轉(zhuǎn)換電路.jpg 如上圖所示，是 MOS-N 場(chǎng)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(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) 優(yōu)點(diǎn)： 1、適用于低頻信號(hào)電平轉(zhuǎn)換，價(jià)格低廉。 2、導(dǎo)通后，壓降比三極管小。 3、正反向雙向?qū)ǎ喈?dāng)于機(jī)械開(kāi)關(guān)。 4、電壓型驅(qū)動(dòng)，當(dāng)然也需要一定的驅(qū)動(dòng)電流，而且有的應(yīng)用也許比三極管大。 |
