如何转换电平?电平转换实例电路分享!!!
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本文中,小编将对电平转换实例电路予以介绍,如果你想对电平转换的详细情况有所认识,或者想要增进对电平转换的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、电平转换实例电路分享
(一)二极管电平转换
典型应用:上拉电阻加二极管方案
图1 二极管转换电路
适用范围:输入信号电平大于输出信号的转换电路上
优点:成本低,使用元件少
缺点:只能单向传输,且输入信号电平大于输出信号,二极管会产生较大的压降
此处二极管的选择尽量选择低压降的肖特基二极管,以保证信号传输不会因为二极管的压降过大导致电平读取出错。
工作过程分析:
当 3.3V 器件输出高电平信号,由于上拉 5V 作用,信号输入器件被上拉为 5V 电平。
当 3.3V 器件输出低电平信号,使 OUTPUT 信号被拉低,从而信号输入器件信号被拉低。
(二)三极管电平转换
三极管电路基本应用如下:
图2 三极管转换电路
适用范围:输入信号电平大于输出信号的转换电路上
优点:成本低,使用元件少,相较于二极管不同的是,三极管信号输入端可以用更小的电流驱动,此处可能在某些外设驱动能力较弱的情况下更具优势
缺点:只能单向传输,且输入信号电平大于输出信号
作用范围和优缺点和二极管电路类似,三极管也会因为 PN 结产生一定的压降,从而在三极管的选型上,可以选择导通压降较低的三极管。
工作过程分析:
当 3.3V 器件输出高电平信号,由于上拉 5V 作用,信号输入器件被上拉为 5V 电平。
当 3.3V 器件输出低电平信号,导致 PNP 二极管导通,从而信号输入器件信号被拉低。
二、电平转换方法总结
1.电阻分压法
在电阻分压法中,使用一个电阻器来降低输入电压。通过一个电阻分压器将高电平转换为低电平。电阻分压法是非常简单的方法,因为只需要一个小电阻器来完成电平转换。但缺点是,它会对信号产生幅度的损失,容易遭受外界干扰,通常不适用于长距离传输。
2.双向非反相器
在双向非反相器中,使用两个反相器。一个反相器将高电平转换为低电平,而另一个反相器将低电平转换回高电平。双向非反相器的主要优点是:可以在不降低信号幅度的情况下传输信号,并且对信号的传输路径没有限制。
3.变压器法
在电阻分压和双向非反相器方法无法满足要求时,通常会采用变压器法。变压器法是,先将数字信号转换为模拟信号,然后通过变压器来转换电平。变压器法的优点是,它能够转换高电流的信号,而且不会影响信号质量。缺点是,它不适用于数字信号。
4. TTL与CMOS转换法
TTL与CMOS转换法是在不同的电平之间转换的一种方法。TTL和CMOS属于不同的信号电平标准,TTL的高电平标准为2.4V,而CMOS的高电平标准为5V。通过电平转换器将TTL的信号转换为CMOS的信号,可以方便地进行信号的传输。
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