常见TTL电平转换电路

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------设计参考
1.二、三级管组成的TTL/CMOS电平转换电路,优点是价格非常低,缺点是要求使用在
信号频率较低的条件下。
建议上拉电阻为10K时,可使用在信号频率为几百Khz以下的环境中,曾经在960Khz 的串口通信中做过测试。上拉电阻越小,速率越高,但是电路的功耗也越高,在低功耗要求高的电路中需要慎重考虑。在选择二、三极管时,尽量选用结电容小,开关速率高的。
A ) 图1所示电路,仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上,例如3.3V转2.8V。二极管选用高速肖特基二极管,并且V F尽量小,例如RB521S。
图1
B ) 图2电路,仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上,例如3.3V转2.8V,否则PNP管可能关不断。如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求,PNP管则选用饱和压降小些的管子。PNP管也不如NPN的通用。VCC_OUT是输出信号的电源电压。
图2
C ) 图3是NPN管组成的转换电路,对输入和输出电平的谁高谁低没有要求,适用性很好。其中VCC_IN是输入信号的电源电压,VCC_OUT是输出信号的电源电压。转换后输出的低电平VOL=Vin_Lmax+Vsat,Vin_Lmax为输入信号低电平的最高幅值,Vsat为NPN管的饱和压降,如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求,NPN管则选用饱和压降小些的管子,以满足一般电路中VOL<0.8V的要求。
图3
2.OC/OD输出的反相器组成的电平转换电路。
图4,由2级反相器组成,反相器必须是OC/OD输出的。反相器的电源与输入信号的电平相同或者相匹配,最后的输出电平由上拉电阻上拉到输出信号的目标电平上。上拉电阻的取值直接影响功耗和可适用的信号频率。
图4
3.驱动IC组成的电平转换电路,缺点是成本较高,但是优点是速率高通常可以用在几十
Mhz信号的电平转换中。
A ) 例如74LVC4244(单向),74LVC164245(双向“半双工”)
图5
图5中V CCA是高压电源,V CCB是低压电源。
B ) 又例如图6,TI公司的单路转换器SN74A VC1T45,V CCA、V CCB不区分高低压电源。
图6
C ) 图7,TI公司还有一款单路转换器TXS0101,OD输出。V CCB是高压电源,V CCA是低压电源,要求V CCA ≤V CCB。TXS0101是真正意义上的双向(“全双工”)转换。
图7
D ) 图8,下面是Union公司的双路电平转换IC,UM3202Q
图8

本文发布于:2023-05-11 14:04:53,感谢您对本站的认可!

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