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常用的电平转换方案! h2 ^- A! l/ j s
(1) 晶体管+上拉电阻法
! L8 H, _8 W2 q* |. O+ `. I 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。' T8 I: l7 }% l; O* h: ?4 `
(2) OC/OD 器件+上拉电阻法 ! s, z5 @, v/ S- x
跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。
; P! P& s' Z- [- {1 l- C3 B$ e) d% J) U& E5 e* V+ G- I6 {
(3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) / _7 q/ K& q/ s6 v9 N
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。
2 I8 ]) U1 n- [; ~; R ——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。. ]5 k2 `3 @0 l& r
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)。
0 H n1 P& V, M. T% E7 N5 l
0 x& _5 ]5 Q7 `; [6 d(4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)
+ G7 |! b. Y% s. C3 G, K 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。
4 S: Q) T$ Y% W& \ 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)。
# Y9 [7 l8 R, K8 Z 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。
; u T- F5 s" L' m) Y, U% x(5) 专用电平转换芯片 2 ]) r/ K* H- {# ]4 u/ M6 J
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。& n; y6 q6 I7 M0 v0 S
7 u2 V; _9 j4 ?0 e( q(6) 电阻分压法
6 W. `# _+ v3 u: z- } 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。
; \; O4 g: L8 W: t4 U N9 F8 q' x+ @% X4 P- ^! B! r4 p2 c
(7) 限流电阻法 ,9 U9 H- R% O% Z9 i! C4 |- \
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。
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; _ a9 g3 m6 K& L(8) 无为而无不为法! H( D( S' b& \" }/ k; M
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)。. [+ ?( O( L0 V
7 R, r5 M7 ^1 w$ I
(9) 比较器法
/ j6 v$ y! @1 E3 O7 C% p 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。$ K, F6 ?. i/ K
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发表于 2024-9-5 11:33
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