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3.3V與5V的電平轉換

前言:

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3.3V與5V的電平轉換

1.簡介

現在大多數的MCU基本都是3.3V供電,而外圍器件依舊存在一些5V供電的,兩者之間的通信不可避免的需要電平之間的轉換。

2.電路設計

這裡介紹一個可以實作兩個電平的互相轉換的電路,網上相關的介紹也很多,近期的一個項目設計剛好用的,特此記錄一下。

3.3V與5V的電平轉換

TR1、TR2為分立的 NMOS 三極管,S為源極,D為漏極,G為栅極。Rp為上拉電阻,一個連接配接在S與VDD1之間;另一個連接配接D與VDD2之間。G端連接配接VDD1。

除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的電源電壓外,還可以是:2V VDD1 和10V VDD2。 在正常操作中,VDD2必須等于或高于VDD1( 在開關電源時允許VDD2 低于VDD1)。

電路工作時,要求VDD1<VDD2。

3.運用執行個體

3.3V與5V的電平轉換

電平狀态确定:

通過Vgs偏壓與寄生二極管的狀态來判斷。

P1端輸出低電平時(0V) ,MOS管導通,P2端輸出是低電平(0V);

P1端輸出高電平時(3.3V),MOS管截至,P2端輸出是高電平(5V);

P1端輸出高阻時(OC) ,MOS管截至,P2端輸出是高電平(5V)

P2端輸出低電平時(0V) ,MOS管内的二極管導通,進而使MOS管導通,A端輸出是低電平(0V);

P2端輸出高電平時(5V) ,MOS管截至,P1端輸出是高電平(3.3V);

P2端輸出高阻時(OC) ,MOS管截至,P1端輸出是高電平(3.3V)。

注:

(1)輸出的電平與MCU内部的配置有關系,具體使用時,需要根據實際情況進行分析。

(2)S極,D極的上拉電阻,或者需要加下拉電阻,也需要根據實際情況進行測試分析。

參考:

1.一個IIC的5V和3.3V電平轉換

2.NMOS管實作3.3V和5V轉換電路的輸入信号速率問題分析

3.一種超級實用的3.3V/5V雙向電平轉換電路

4.BSN20應用(電平轉換)

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