本帖最后由 aotumanv1 于 2023-5-3 11:55 编辑
在平时电路方案设计中经常会遇到逻辑电平转换的情况。逻辑电平转换通 常用于两个或者两个以上的CPU 之间的通讯活动。 首先我们来了解一下逻辑电平的定义 逻辑电平的定义： 输入高电平（VIH）：保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入电平，当输入电平高于 VIH 时，则认为输入电平为高电平； 输入低电平（VIL）：保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入电平，当输入 电平低于VIL 时，则认为输入电平为低电平； 输出高电平（VOH）：保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值，逻辑门 的输出为高电平时的电平值都必须大于此 VOH； 输出低电平（VOL）：保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值，逻辑门 的输出为低电平时的电平值都必须小于此 VOL； 阀值电平(Vt)：数字电路芯片都存在一个阈值电平，就是电路能勉强翻转动作时的电平。它是一个界于 VIL、 VIH 之间的电压值，CMOS 电路的阈值电平，是二分之一的电源电压值。如果要保证输出稳定，则必须要求输入高电平> VIH，输入低电平< VIL；如果输入电平在阈值上下，也就是 VIL～VOH 这个区域，电路的输出会处于不稳定状态。 对于一般的逻辑电平，以上参数的关系： VOH > VIH > Vt > VIL> VOL。那么为什么需要电平转换电路呢？
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg 图1 如上图1所示，当左右两个通讯设备电平不一样时，有可能会发生数据传输错误的现象，严重时还会损坏设备，比如 VCCA 是1.2V 电压域，VCCB 是 5V 电压域。那么不加转换电路直接连接极易烧坏设备。了解了基本的背景之后，我们来看看可以实现电平的转换的一些常用电路。 一、集成芯片
电平转换比较常用的方法是用专门的转换芯片，此类芯片不论国内还是国外的都很多，也很成熟。 芯片厂商提供的多种多样的电平转换芯片为不同电压域之间的数据通讯及控制提供了方便。如下图 2 是一款比较常用的转换芯片，作为一款双电源供电的双向电平转换芯片，通过检测外部端口的驱动电流来判别转换方向，因此不需要外部的方向控制管脚来选择控制器件转换的方向。工程师在使用它时非常省事，软件上也无需考虑何时应该去更改它的转换方向。若想了解更多关于此类芯片的具体内容，可以在各类芯片网站上直接搜索电平转换芯片即可。
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg 图 2
使用注意点：
这类芯片我们使用时一般会关注芯片的供电范围即电压域，即VCCA 与 VCCB 的值。如下图3 所示， 紫色的是VCCA 侧 IO 口的电压波形，绿色的是VCCB 侧 IO 口的电压波形；
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg 图3
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