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常用的电平转换方案' v" B6 s5 `' v( f. f
(1) 晶体管+上拉电阻法# o3 r3 u% k* q
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。9 T; J5 H4 ~% p3 D
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法
0 U% W t" T6 e" k 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。: z9 r/ ^9 ^/ J9 \+ m% u' X
" P% O7 q# L, r+ s(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) % W/ }. v& d% L- b
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。
7 s {* U4 Q/ ^% z0 ~ B/ u ——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。
. ^4 z) F2 I, ~3 v8 Q2 L 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)。6 }& ]2 E/ ]0 C: g% h% ]- U
; f; t/ F% l) N$ Y: I) M
(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)
8 |7 \: ^' Z1 F' X- S: h% r 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件，都可以用作降低电平。! }2 {" m/ H" m# i& B
这里的"超限"是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制 (改变了输入级保护电路)。3 k8 J9 Y$ t e6 T0 l
例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V"，如果采用 3.3V 供电，就可以实现 5V→3.3V 电平转换。 " F# _& i5 n7 j' _4 m& e* g( t& T
(5) 专用电平转换芯片
! B) l8 y! E4 t: C 最著名的就是 164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的 (俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人)，因此若非必要，最好用前两个方案。: k" \7 j/ E1 w8 k- Y% i
3 B5 `6 m9 o: D) n, b
(6) 电阻分压法 + ^' M6 R e# W
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。 0 j( U. s5 K) o
5 \% `: r q" C, b0 |(7) 限流电阻法 ,
* t8 k# U D( T 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。) X) h% T+ E, w- Q
7 N# v; G' L+ r- P# g/ R(8) 无为而无不为法
( v; u% y% P- `+ K }+ W2 B" \ 只要掌握了电平兼容的规律。某些场合，根本就不需要特别的转换。例如，电路中用到了某种 5V 逻辑器件，其输入是 3.3V 电平，只要在选择器件时选择输入为 TTL 兼容的，就不需要任何转换，这相当于隐含适用了方法3)。
, I2 H5 V, Q: x+ l+ v" M, b* K V
(9) 比较器法
( ]/ p) _3 E" G2 v- ?* {5 Z. ^ 算是凑数，有人提出用这个而已，还有什么运放法就太恶搞了。
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发表于 2024-9-3 17:49
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