ADG3301 1.15 V至5.5 V低压、单通道双向逻辑电平转换器技术手册

概述
ADG3301是一款单通道双向逻辑电平转换器，可用于多电压数字系统，如低压DSP/控制器与高压器件之间的数据传输等。该器件的内部结构允许执行双向逻辑电平转换，且无需借助额外的信号来设置转换方向。

通过施加于VCCA 的电压，可设置器件A端的逻辑电平，VCCY 则负责设置Y端的逻辑电平。为确保正常工作，VCCA 必须始终低于VCCY。施加于A引脚的VCCA兼容逻辑信号，在Y引脚则以VCCY兼容电平出现。类似地，施加于Y引脚的 VCCY兼容逻辑电平，在A引脚则以 VCCA兼容逻辑电平出现。

使能引脚(EN)可提供A端和Y端引脚的三态工作模式。将器件使能引脚拉低时，两端的引脚均处于高阻抗状态。EN引脚以VCCA电源电压为基准，正常工作模式下驱高。

ADG3301采用紧凑型6引脚SC70封装，保证工作电压范围为1.15 V至5.5 V，工作温度范围为−40°C至+85°C。
数据表：*附件：ADG3301 1.15 V至5.5 V低压、单通道双向逻辑电平转换器技术手册.pdf

应用

• SPI®、MICROWIRE®电平转换
• 低压ASIC电平转换
• 智能卡读卡器
• 手机和手机座
• 便携式通信设备
• 电信设备
• 网络交换机和路由器
• 存储系统(SAN/NAS)
• 计算机/服务器应用
• GPS
• 便携式POS系统
• 低成本串行接口

特性

• 双向电平转换
• 工作电压范围：1.15 V至5.5 V
• 低静态电流：< 1 μA
• 无方向引脚

框图

引脚配置描述

典型性能特征

测试电路

工作原理

ADG3301电平转换器可在使用多种电源电压的系统中实现数据传输所需的电平转换。该器件需要两个电源 V_{CCA} 和 V_{CCY}（V_{CCA} leq V_{CCY} ）。这些电源在器件两侧设定逻辑电平。当向A引脚施加信号时，器件将 V_{CCA} 兼容逻辑电平转换为 V_{CCY} 兼容逻辑电平并输出到Y引脚。同样，由于该器件可进行双向转换，当驱动Y引脚时，V_{CCY} 兼容逻辑电平会转换为 V_{CCA} 兼容逻辑电平并输出到A引脚。当 EN = 0 时，A引脚和Y引脚处于三态。当EN引脚被驱动为高电平时，ADG3301进入正常工作模式并执行电平转换。

电平转换器架构

ADG3301由单个双向通道组成，该通道可在A→Y或Y→A方向传输逻辑电平。它采用单脉冲加速器架构，确保出色的开关特性。图37展示了ADG3301电平转换器的简化框图。

A→Y方向的逻辑电平转换由电平转换器（U1）和反相器（U2）完成，而Y→A方向的转换由反相器U3和U4完成。单脉冲发生器检测通道A侧或Y侧出现的上升沿或下降沿。它发送一个短脉冲，使PMOS晶体管（T1和T2）在上升沿时导通，或使NMOS晶体管（T3和T4）在下降沿时导通。这会更快地对容性负载进行充电和放电，从而加快上升沿和下降沿速度。

输入驱动要求

为确保ADG3301正常工作，驱动ADG3301通道输入的电路，其输出阻抗应小于或等于150Ω，最小峰值电流驱动能力应为36mA 。

输出负载要求

ADG3301电平转换器旨在驱动CMOS兼容的负载。如果需要电流驱动能力，建议在ADG3301输出与负载之间使用缓冲器。

使能操作

ADG3301通过使能（EN）引脚在A I/O引脚和Y I/O引脚处提供三态操作， 如表4所示。

¹高阻态。

²在正常工作条件下，ADG3301进行电平转换。

当 EN = 0 时，ADG3301进入三态模式。在此模式下，来自 V_{CCA} 和 V_{CCY} 电源的电流消耗都会减少，从而使器件能够节省电力，这在电池供电系统中至关重要。EN输入引脚可以由 V_{CCA} 或 V_{CCY} 兼容逻辑电平驱动。

电源

为使ADG3301正常工作，施加到 V_{CCA} 的电压必须小于或等于施加到 V_{CCY} 的电压。始终建议按先 V_{CCY} 后 V_{CCA} 的顺序给电源上电。ADG3301仅在其电源电压达到标称值后才能正常工作。不建议在 V_{CCA} 在加电过程中因电源电流大幅增加而远高于 V_{CCY} 的系统中使用该器件。为实现最佳性能，V_{CCA} 和 V_{CCY} 引脚应尽可能靠近器件接地端进行去耦。