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电平转换原理及其常见电路推荐

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SGYQ|  楼主 | 2023-4-4 17:32 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 SGYQ 于 2023-4-4 18:32 编辑

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电平转换原理及其常用电路推荐
   最近在弄板级电路的时候,芯片输出电压总是不够,不得不考虑使用电平转换芯片,故把电平转换的原理及其注意事项和常用的电平芯片学了一些。



   1、电平转换介绍
   电平转换指的是将一个电信号的电平(通常是电压或电流)从一种电平转换到另一种电平的过程。它通常涉及到将一个电路的输出信号转换成另一个电路可以接受的输入信号。例如,在数字电路中,可能需要将一个逻辑电平(如高电平和低电平)转换成另一种逻辑电平。在模拟电路中,可能需要将一个信号的电压范围调整为适合另一个电路的输入电压范围。

电平转换通常涉及使用一个电路或器件,如晶体管、运放或比较器等。这些器件可以将输入信号的电平转换为不同的电平,例如将低电平转换为高电平或将电压范围从一个范围调整到另一个范围。电平转换在电子技术中非常常见,并且是许多电子设备和系统中的核心组成部分。

一、应用
图 一  ARM常见的外围5V转3.3V电平转换电路

以下是一些例子,说明电平转换在电子技术中的应用:

   数字信号电平转换:数字信号由高电平和低电平组成,例如 0 1。在数字电路中,经常需要将一个逻辑电平转换为另一个逻辑电平,以便它可以被下一个电路阶段接受。
   例如,一个电路可能需要将 5V 的高电平转换成 3.3V 的高电平,以便于下一个电路阶段能够正确地解读输入信号(不注意这点的话,平常很容易读取不到输入信号,泪水教训),电路图见图一。
图二  模拟电平转换电路

   模拟信号电平转换:在模拟电路中,信号可以是连续的,例如电压或电流。有时候,需要将信号从一个电路的输出电平转换为另一个电路可以接受的输入电平。例如,一个音频信号可能需要经过一个放大器进行放大,并将输出信号的电压范围从几毫伏调整到几伏,以便于被音频扬声器驱动器正确地解读和播放。

  信号处理和控制:许多电子设备和系统需要将不同类型的信号进行电平转换以进行信号处理和控制。例如,一个电机驱动器可能需要接受来自控制器的数字信号,并将其转换成可以控制电机的模拟信号。类似地,一个光传感器可能需要将光信号转换为电信号,并将其放大和滤波以便于下一步处理。

总之,电平转换在电子技术中具有广泛的应用,是实现信号处理、控制和数据交换的关键技术之一。
图三  3.3V转1.8V电路

2、常见电平转换电路种类

  电平转换电路的种类很多,以下是几种常见的电路:

  晶体管电平转换电路:利用晶体管的开关特性,将信号从一个电平转换到另一个电平。这种电路适用于低频信号的转换。

  二极管电平转换电路:利用二极管的整流特性和电阻的分压作用,将信号从一个电平转换到另一个电平。这种电路适用于低频和中频信号的转换。

  运放电平转换电路:利用运放的差分放大和放大特性,将信号从一个电平转换到另一个电平。这种电路适用于高频信号的转换。

  光耦电平转换电路:利用光电转换器件(如光电二极管或光敏三极管)将信号从一个电平转换到另一个电平。这种电路适用于需要隔离两个电路之间的信号转换。

以上只是一些常见的电平转换电路,还有其他的电路,如变压器电平转换电路、电容电平转换电路等。选择哪种电路要根据具体的应用场景和要求进行选择。
  我建议是多采用数字电路转换,比如常见用4T245PWR芯片,需要注意现在的很多数字芯片输出方向都是可调的,一般有DIR管脚控制数据流的方向,当DIR为1时,为数据从A输入,B输出,当DIR 为0时则相反。还有就是一个经验,接O欧姆电阻是为了检修板子电路方便。
图四 电平驱动芯片

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21小跑堂 打赏了 20.00 元 2023-04-13
理由:恭喜通过原创审核!期待您更多的原创作品~

评论
21小跑堂 2023-4-13 10:53 回复TA
通过基础介绍以及相关应用,简述了几个实用的经典电平转换电路。 

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