5V和3.3V是單片機系統(tǒng)中常見的電平,對于IIC和SPI等無線傳輸協(xié)議,芯片和芯片之間存在高低電平定義范圍不一致的問題,所以需要電平轉(zhuǎn)換電路來保證這些芯片正常工作。
下圖是NMOS電路符號,當(dāng)UGS>UGSth時,此時D極和S極之間相通,即MOS導(dǎo)通,電流流向從D到S。當(dāng)UGS<UGSth時,MOS管截止,UGS>UGSth時,MOS管導(dǎo)通。(MOS的開啟電壓UGSth因M0S的型號不同,所以開啟電壓參考具體型號的數(shù)據(jù)手冊)
電平轉(zhuǎn)換電路的實現(xiàn)方式及原理簡介,IIC電平轉(zhuǎn)換電路的具體實現(xiàn)如下:
當(dāng)輸入5V時,由于UGS之間的壓差為0V(UG是3.3V,US是是3.3V被R2上拉到3.3V),小于UGSth,所以NMOS不導(dǎo)通。當(dāng)A點是高電平5V時,B點也是3.3V的高電平,實現(xiàn)了5V轉(zhuǎn)換為3.3V。
5V轉(zhuǎn)3.3V
當(dāng)A點的電位為0V時,由于MOS里存在體二極管,B點一開始一瞬間的電壓是3.3V,導(dǎo)致體二極管導(dǎo)通,B點的電位從3.3V變成0.7V。
0V轉(zhuǎn)0.7V
此時UG的電壓為3.3V,B點電壓(US)0.7V,UGS之間的壓差2.6V,NMOS正常導(dǎo)通,體二極管被短路,導(dǎo)致B點電位變成0V(由于RDS的存在,B點電壓趨近于0V)。
0V轉(zhuǎn)0V
當(dāng)B點的電壓為3.3V時,UGS之間壓差為0V,NMOS截止,A點的電壓被R1上拉到5V。
3.3V轉(zhuǎn)5V
當(dāng)B點電壓為0V,UGS之間壓差3.3V,MOS導(dǎo)通,A點變?yōu)?/span>0V。
0V轉(zhuǎn)0V
注意:以上圖A點處的電壓要比MOS另一邊的電壓高,否則體二極管導(dǎo)通,無法進行電平轉(zhuǎn)換。
NMOS分為高開啟電壓和低開啟電壓,因此要注意NMOS的開啟電壓值。
對于圖中R1,R2電阻大小的選擇,太小會導(dǎo)致,電阻兩端電壓差別小,無法實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換,太大會導(dǎo)致電平轉(zhuǎn)換時間長。一般選擇4.7K。
今天的分享就到這里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動化的發(fā)展,提升資源利用率,更多串口服務(wù)器、數(shù)傳電臺、lora無線模塊等產(chǎn)品更多資料,感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(微信號:cdebyte)進行了解,也可以直接撥打400電話咨詢技術(shù)專員!
7 X 24 銷售服務(wù)熱線
4000-330-990深圳辦事處柯經(jīng)理:18218726658 杭州辦事處戴經(jīng)理:17512568697
常州辦事處崔經(jīng)理:15906110783 南京辦事處葛經(jīng)理:17626012283
業(yè)務(wù)郵箱:support@cdebyte.com
全國銷售投訴電話:19934352316
地址:四川省成都市高新西區(qū)西區(qū)大道199號B5棟(前臺座機:028-61543675)
?? 成都億佰特電子科技有限公司【版權(quán)所有】 蜀ICP備13019384號-3