分立器件搭建电平转换电路的方式有很多,如下图 2 为一款单项电平转换的分立电路。其实现原理如下,左侧IN为输入,右侧OUT为输出,VDDA与VDDB分别为相互转换的两个不同的电压域。当IN输入0V时,三极管Q1导通,OUT被拉低到接近0V电平,实现低电平转换;当IN输入高电平(VDDA)时,三极管Q1截止,此时OUT被上拉至VDDB,从而实现高电平转换。此电路属于单向转换电路,转换方向为IN输入,OUT输出,简单易用。
图 2 单向电平转换电路 a 下面再介绍一种单向转换的电路,如下图 3 实现原理如下:当输入IN为低电平时,三极管Q1关断,三极管Q2导通,输出OUT被拉低,从而实现低电平转换;当输入IN为高电平(VDDA)时,三极管Q1导通,从而三极管Q2被拉低关断,从而输出OUT被R4拉高到VDDB,从而实现高电平转换。此电路只能实现左侧IN输入,右侧OUT输出,不能反向转换。
图 3 单向电平转换电路 b 最后再介绍一种双向转换的电路,此电路比较常用,相信很多同行见到过。
图 4 双向电平转换电路 如上图 4 所示是常用的分立器件搭的电平转换电路,具体工作过程如下: 1、当Net1输出高电平时,MOS管Q1的Vgs=0,MOS管关闭,Net2被电阻R2上拉到5V; 2、当Net1输出低电平时,MOS管Q1的Vgs=3.3V,大于导通电压阈值,MOS管导通,Net2通过MOS管被拉低到低电平; 3、当Net2输出高电平时,MOS管Q1的Vgs不变,MOS管维持关闭状态,Net1被电阻R1上拉到3.3V; 4、当Net2输出低电平时,MOS管Q1不导通,MOS管先经过体二极管把Net1拉低到低电平,此时Vgs≈3.3V,MOS管导通,进一步拉低Net的电压;
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