Dijital I / O için 3,3V - 5V arası yükseltin

Projelerim için normalde bir Arduino kullanıyorum çünkü 5V giriş ve çıkışlara sahip ve 5V Vin'e sahip, böylece 5V bileşenlerle etkileşime girdiğinde hayatı çok kolaylaştırıyor. Bu proje için bir Ahududu Pi kullanmak istiyorum çünkü onu bir ekrana bağlamak istiyorum. Pi 5V tarafından desteklenmektedir, bu yüzden yeterince kolaydır. Ancak 3.3VI / O pinlerine sahiptir ve arayüzle bağlamak istediğim cihazlar 5V'tur.

5V giriş pinli, 5V'a sürülmesi gereken bir cihazım var. Cihaz, çıktığı zaman 5V'a kadar sürdüğü 5V'luk bir çıkış pimine sahiptir.

Daha önce 5V ve 3.3V cihazları arasında çift yönlü olarak dönüştürme yaptım, ancak bu DÜŞÜK etkin bir mantık seviyesi değiştiricisiydi. Devre, bir transistör ve bir diyot ve iki çekme direnci ile tipik olandır. Bu uygulama aktif YÜKSEK gerektirir. Bu proje neyse ki iki yönlü G / Ç gerektirmez.

5V ila 3.3V yönü için, bir ham voltaj bölücü çalışacaktır.

3.3V ila 5V yönünde ise, kolay bir çözüm bilmiyorum. Bazı araştırmalar yaptım ve güç artırıcı dönüştürücüler (DC-DC yükseltici dönüştürücüler) görünüyor, ancak bunları ayrık bileşenlerden oluşturmak için, anahtarlamayı sürdürebilmek için bir PWM devresi kurmam gerekiyor.

Sadece bunu başarmanın daha basit bir yolu olup olmadığını merak ediyorum, aktif düşük mantık seviyesi değiştiriciyle karşılaştırılabilir bir karmaşıklıkla.

Dave Tweed diğer cevabın kusurunu işaret ettiğinden, temelde cevabımı Tek transistör seviye yukarı kaydırıcısına kopyaladım ... Ayrıca, sorudaki Nicolas D'nin ilginç çözümüne dikkat edin.

Birkaç çözümüm var ( BURAYA Microchip tarafından sağlanan bazı çözümler ):

1) Doğrudan bağlantı: 3.3V mantığınızdan Voh (yüksek seviye çıkış gerilimi), Vih'den (yüksek seviye giriş gerilimi) daha büyükse, tek ihtiyacınız olan doğrudan bağlantıdır. (bu çözüm için ayrıca 3.3V çıkışının Vol (düşük seviye çıkış voltajı) 5V girişinin Vil'sinden (düşük seviye giriş voltajı) düşük olması gerekir. Bu çözüm çoğunlukla yetersiz marjlar nedeniyle reddedilir.

2) Yukarıdaki koşullar yakınsa, yüksek-seviye çıkış voltajını bir çekme direnci (hafifçe 3.3V) ile hafifçe yükseltebilir ve sinyalleri doğrudan bağlayabilirsiniz.

3) Yukarı çekme direnci, az miktarda yüksek seviye voltaj artışı sağlayabilir. Daha fazla bilgi için diyotları kullanabilir ve 5V'a kadar çekebilirsiniz. Gösterilen devre 5V'a kadar yükselmeyecek, ancak yüksek seviye giriş gerilimini 5V mantığına bir diyot gerilim düşümü miktarı kadar artıracak (yaklaşık 0.7v). Bu yöntemle, yine de bir diyot düşüşü tarafından yükseltilen geçerli bir düşük seviyeye sahip olduğunuza dikkat edilmelidir. Schottky diyotlar, düşük voltajdaki istenmeyen artışı asgariye indirirken, yüksek voltajdaki hafif bir artış için kullanılabilir. Bu devre hakkında daha fazla bilgi için yukarıda belirtilen uygulama notuna bakın:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

4) Mantıksal bir ters çevirme ile başa çıkabiliyorsanız (ve aktif olarak çekmeyi gerektirmiyorsanız), bir mosfet ve çekme direnci kullanılabilir:

^{bu devreyi simüle et}

: 5) gibi bir çok mantık ik çözümler de vardır MC74VHC1GT125 bir SOT23-5 veya Sürçmesi-353 paket içinde "LSTTL-uyumlu Girişli Terslemeyen Tampon / CMOS Mantık düzey değiştiricisi" dir. Küçük basit ve oldukça ucuz. Bu çözeltinin kullanımı, IC'ye yakın bir dekuplaj kapasitörünü de içermelidir.