Tek transistör seviye yukarı kaydırıcı


20

3.3V -> 5V dönüşüm için basit, tek yönlü seviye değiştiriciye ihtiyacım var.

İnternette, bazıları mantık ic ve bazıları 2 NPN transistör (dönüştürücü ve invertör) kullanan birçok seçenek var, ancak sadece tek bir transistör (ve 2 direnç) kullanan bir seçenek bulamadım.

Anladığım kadarıyla, giriş 3.3V olduğunda, transistör bloke oluyor ve R2 çıkışı yukarı çekiyor; giriş 0V olduğunda transistör geçer ve çıkışı transistör VCE'ye (sat) çeker.

tek yönlü seviye yukarı kaydırma

Peki, neden böyle bir dönüştürücü işe yaramasın ki? Bir nedeni olmalı...


6
@medivh 0 Volt girişte çıkış voltajı olarak Vce (sat) verir - ve birçok küçük sinyal transistör için Vce (sat) diyot düşüşünden çok daha küçüktür, örneğin 2n2222 için maksimum 0.3 Volt .
Anindo Ghosh

4
Ug. Şemalarınızı, özellikle diğerlerinden onlara bakmalarını istiyorsanız, daha mantıklı bir şekilde yerleştirmelisiniz. Sahip olduğun şey basit bir devre, ama başımı eğmek ve aslında ne yaptığını anlamak için düşünmek zorunda kaldım. Hemen bariz olacak ve devrede gerçekten neler olup bittiğini görmenize yardımcı olabilecek uygun bir düzen ile. (Daha fazla bilgi için electronics.stackexchange.com/a/28255/4512 adresine bakın .)
Olin Lathrop

12
Şematik bana oldukça açık görünüyor ..
pericynthion

5
Şematik de bana oldukça iyi görünüyor. Olin biraz seçici olabilir. R2'nin altındaki bir kavşak noktasında eksik ve Q1 belirleyicisi transistörün yanında olmalıdır. Ayrıca, transistör için bir parça numarası gösterilmelidir (örn. 2N2222). Soldaki giriş ve sağdaki çıkış var, bu doğru.
tcrosley

4
Ayrıca, 1960'lardan itibaren ABD patenti 3283180'i hemen hemen yeniden keşfettiniz .
Fizz

Yanıtlar:


18

Söz konusu tek BJT seviyesi değiştiren çalışır: 5 Volt tarafında aygıtın giriş empedansı, söz beklenen gösterilen 6.8 k önemli ölçüde daha yüksek ise, ~ 5 Volt 0,3 sinyal alınacak olan ( çekme bir 2N2222 örnek olarak ).

Bununla birlikte, daha düşük empedans girişleri için giriş, 6.8 k dirençli bir voltaj bölücü olarak işlev görür ve sinyalin yüksek kısmını önemli ölçüde azaltır.

Örneğin, 5 Volt tarafındaki yükün giriş empedansı, örneğin 100 k olsaydı, sinyal yaklaşık 4.6-4.7 Volt'ta toplanırdı. Hala çok kötü değil.

Herhangi bir düşük ve seviye sorunlu hale gelir. Bu, çıkış rayını daha sert sürmek için soruda belirtilen iki transistörlü bir kurulum gibi bir alternatifin gerekli olduğu zamandır.


3
3.3V sürücüsü, örneğin 4 mA batabildiği sürece, seviye değiştiricideki çıkış direnci 1200 ohm'a düşürülebilir. Bu koşullar altında, baz direnç 6800 ohm'a yükseltilebilir, bu da transistörü doyurmak için hala bol miktarda sürücü (0.4 mA) verir. 3.3V sürücü tarafından batırılan toplam akım 4.3 mA olacaktır.
Dave Tweed

2
Bunu düşünmedim, çünkü benim durumum için 5V tarafı giriş engelinin çok MΩ olmasını bekliyorum. Ama bu tamamen insanların neden 2-NPN yoluna gittiğini açıklıyor! Teşekkürler ...
Nicolas D

8

Çözümünü beğendim. Soru basit çözümler ile ilgili olduğundan, birkaç alternatifim var (Microchip tarafından sağlanan bazı çözümler BURADA ):

1) Doğrudan bağlantı: 3.3V mantığınızdan Voh (yüksek seviye çıkış voltajı) Vih'den (yüksek seviye giriş voltajı) büyükse, tek ihtiyacınız olan doğrudan bir bağlantıdır. (bu çözüm için 3.3V çıkışının Vol (düşük seviye çıkış voltajı), 5V girişinin Vil (düşük seviye giriş voltajı) değerinden daha düşük olması gerekir).

2) Yukarıdaki koşullar yakınsa, yüksek seviyeli çıkış voltajını bir çekme direnci (3.3V'a kadar) ile hafifçe artırabilir ve sinyalleri doğrudan bağlayabilirsiniz.

3) Çekme direnci az miktarda yüksek seviye voltaj artışı sağlayabilir. Daha fazla bilgi için diyotları ve 5V'a kadar çekerek kullanabilirsiniz. Gösterilen devre 5V'a kadar net çekilmeyecektir, ancak 5V mantığına yüksek seviyeli giriş voltajını bir diyot voltaj düşüşü (yaklaşık 0.7v) kadar artıracaktır. Bu yöntemle, geçerli bir düşük seviyeye sahip olduğunuza dikkat edilmelidir, çünkü aynı zamanda bir diyot düşüşü tarafından da yükseltilir. Schottky diyotlar, yüksek seviye voltajında ​​hafif bir artış için kullanılabilirken, düşük seviye voltajında ​​istenmeyen artışı en aza indirir. Bu devre hakkında daha fazla bilgi için yukarıda belirtilen uygulama notuna bakın:

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

4) Bir mantıksal ters çevirme ile başa çıkabiliyorsanız (ve aktif çekme gerektirmiyorsa), bir mosfet ve çekme direnci kullanılabilir:

şematik

bu devreyi simüle et

5) Mantıksal bir çözüm aramamanız gerektiğini biliyorum, ancak bütünlük için birinden (muhtemelen çoğundan) bahsedeceğim. MC74VHC1GT125 bir SOT23-5 veya Sürçmesi-353 paket içinde "LSTTL-uyumlu Girişli Terslemeyen Tampon / CMOS Mantık düzey değiştiricisi" dir. Küçük basit ve ucuz.


Görünüşe göre bu konu geçen gün de tartışıldı: Çözüm yanlış olmasına rağmen dijital I / O için 3.3V'dan 5V'a çıkın (teşekkürler Dave Tweed).


Evet, ama diğer soruda yanlış anladılar.
Dave Tweed

Bana biraz ţüpheli göründü ... Bundan bahsetmek istiyorum.
Tut

Bu 3. çözümü seviyorum, ancak orijinal şemalarım ile aynı giriş empedans sınırlamasına tabi olduğunu düşünüyorum ... değil mi?
Nicolas D

1
Tam olarak değil. 3.3V devreniz hem kolektör akımını hem de baz akımı (Q1'i doyurmak için yeterli) batırmalı, ancak 5V mantığına daha düşük bir Vol vermelidir. Diyot devresi, sadece CMOS durumunda (örneğin) oldukça düşük olabilen 5V mantık (ve eklenen çekme direnci) için yeterli akıma ihtiyaç duyar, ancak diyot düşmesi nedeniyle daha yüksek bir volta sahip olacaktır. Hangisinin daha iyi çalıştığını belirlemek için veri sayfalarına bakın. Yeterli marjınız varsa, oldukça yaygın olan doğrudan bağlantıyı göz ardı etmeyin.
Tut

1
Anahtarlama süreleri hakkında bir şey söylenmemeli mi? 10 pF yükte, son devre için geçişlerden biri için zaman sabiti 100 ns'dir.
Peter Mortensen
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.