usysm 发表于 2025-7-21 08:40

将3.3V输出连接到5V输入的方法

(1) 晶体管+上拉电阻法就是一个双极型三极管或 MOSFET,C/D极接一个上拉电阻到正电源,输入电平很灵活,输出电平大致就是正电源电平。
https://pica.zhimg.com/v2-b2dfa5d4fad66c00be041301771eaf9a_1440w.jpg(2) OC/OD 器件+上拉电阻法  利用OC或者OD门电路,这样集电极或者漏极都可以通过一个电阻上拉到一个新的VCC,其基极或者栅极就可以连接另外一个VCC,这样也就实现了3.3V控制5V的电平信号输出。注意这里需要选择好上拉电阻阻值,还要考虑MCUIO的驱动能力。这类电路大部分运用在输出电路上的电平转换电路。(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V)  凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。  ——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容(巧合),而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。廉价的选择如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/。。。) 系列 (那个字母 T 就表示 TTL 兼容)。(4) 专用电平转换芯片  利用特定的电平转换芯片,将3.3V和5V进行转换。例如74LVC4245A,74ALVC164245这两款芯片用的比较多。它存在5V VCCA和3.3V VCCB,2个电源管脚,这样就可以实现5V和3.3V的转换了,同时DIR控制数据方向,这样也实现了3.3V到5V,和5V到3.3V的两个方向转换。另外74LVC4245A还可以增加MCUIO的电流驱动能力。我在设计中如果需要的话会首选这个芯片。74ALVC164245是16Bit,功能和74LVC4245A差不多。(5) 电阻分压法最简单的降低电平的方法。5V电平,经1.6k+3.3k电阻分压,就是3.3V。
https://pic2.zhimg.com/v2-d343384f575299ad701e0eb23e8e3d8b_1440w.jpg(6) 限流电阻法如果嫌上面的两个电阻太多,有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源,但只要串联一个限流电阻,保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为 20mA),仍然是安全的。最后这里介绍一个简单的可以实现两个电平的相互转换的经典电路。
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上图中,S1,S2为两个信号端,VCC_S1和VCC_S2为这两个信号的高电平电压.另外限制条件为:
1.VCC_S1<=VCC_S2.2.S1的低电平门限大于0.7V左右(视NMOS内的二极管压降而定).
3.Vgs<=VCC_S1.4.Vds<=VCC_S2对于3.3V和5V/12V等电路的相互转换,NMOS管选择AP2306即可,原理比较简单。如下图MOS-N 场效应管 双向电平转换电路 -- 适用于低频信号电平转换的简单应用。
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如上图所示电路,双向传输原理:
为了方便讲述,定义 3.3V 为 A 端,5.0V 为 B 端。
A端输出低电平时(0V),MOS管导通,B端输出是低电平(0V)A端输出高电平时(3.3V),MOS管截至,B端输出是高电平(5V)A端输出高阻时(OC),MOS管截至,B端输出是高电平(5V)B端输出低电平时(0V),MOS管内的二极管导通,从而使MOS管导通,A端输出是低电平(0V)B端输出高电平时(5V),MOS管截至,A端输出是高电平(3.3V)B端输出高阻时(OC),MOS管截至,A端输出是高电平(3.3V)优点:1、适用于低频信号电平转换,价格低廉。2、导通后,压降比三极管小。3、正反向双向导通,相当于机械开关。4、电压型驱动,当然也需要一定的驱动电流,而且有的应用也许比三极管大。
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