适用双向通信线路的电平转换电路

描述

当两个芯片的通讯IO口的电平不一样时,就需要电平转换器来进行电平转换,使信号能正常通讯。
 

转换电路

值得注意的是,如果未使用电平转换电路,盲目地将两个芯片的IO直接相连。B芯片的5V给到A芯片,可能造成过压,损坏A芯片;而A芯片的3.3V通信时给到B芯片,3.3V的电压不够高,可能不被B芯片认定为高电平。所以说电平转换是十分重要的,下面以双向通信对电平转换电路进行简单讲解。该电路一般适用于I2C/SPI等双向通信线路。

转换电路

*左侧为3.3V通信区域,右侧为1.8V通信区域。

通信方向为红色箭头时:

当左侧电压为高电平3.3V时,MOSFET是不满足导通条件的,不导通,所以右侧电压就会被上拉至1.8V。(左侧高电平时右侧也是高电平)

当左侧电压为低电平时,MOSFET的体二极管会先导通,右侧电压也会被拉低至左侧低电平+Vf (Vf为体二极管电压)。然后MOS管的VGS电压达到开启阈值电压后,MOS管会导通,右侧电压会被拉低至左侧低电平。(左侧低电平时右侧也是低电平)

通信方向为蓝色箭头时:

当右侧电压为高电平1.8V时,MOSFET不导通,所以左侧电压就会被上拉至3.3V。(右侧高电平时左侧也是高电平)

当右侧电压为低电平时,MOSFET导通,所以左侧电压就会被拉低至低电平。(右侧低电平时左侧也是低电平)

注意:MOSFET要选择低开通阈值(Vth)的类型,在这里Vgs=1.8V,要想MOSFET导通,一定要注意这个参数。体二极管的导通压降也是越小越好。

  审核编辑:汤梓红

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