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  • 一個IIC的5V與3.3V電平轉(zhuǎn)換的經(jīng)典電路圖解
    • 發(fā)布時間:2021-03-23 14:30:39
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    一個IIC的5V與3.3V電平轉(zhuǎn)換的經(jīng)典電路圖解
    5V與3.3V電平轉(zhuǎn)換
    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:2.5V VDD1 和12V 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
    5V與3.3V電平轉(zhuǎn)換
    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:
    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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