단일 트랜지스터 레벨 업 시프터

3.3V-> 5V 변환을위한 간단한 단일 방향 레벨 시프터가 필요합니다.

인터넷에는 많은 옵션이 있는데, 일부는 논리 IC를 사용하고 일부는 2 개의 NPN 트랜지스터 (컨버터 및 인버터)를 사용하지만 단일 트랜지스터 (및 2 개의 저항) 만 사용하는 옵션은 찾지 못했습니다.

내 이해는 입력이 3.3V 일 때 트랜지스터가 차단되고 R2가 출력을 끌어 올리는 것입니다. 입력이 0V 일 때 트랜지스터는 통과하고 출력을 트랜지스터 VCE (sat)로 끌어 내린다.

그렇다면 왜 그러한 변환기가 작동하지 않습니까? 이유가 있어야합니다 ...

문제의 단일 BJT 레벨 시프터 일 것이다 : 5 볼트 측의 장치의 입력 임피던스가 질문 예상에 도시 6.8 K보다 상당히 높은 경우 ~ 5 볼트, 0.3 신호가 수신된다 ( 촬영 2N2222 예로서 ).

그러나 낮은 임피던스 입력의 경우 입력은 6.8k 저항의 전압 분배기 역할을하여 신호의 많은 부분을 크게 감쇠시킵니다.

예를 들어, 5V 측 부하의 입력 임피던스가 100k라면 신호는 약 4.6-4.7V에서 최고가됩니다. 여전히 나쁘지 않습니다.

낮 으면 레벨이 문제가됩니다. 이것은 출력 레일을 더 강하게 구동하기 위해 문제에서 언급 한 2 트랜지스터 셋업과 같은 대안이 필요할 때입니다.

나는 당신의 해결책을 좋아합니다. 간단한 솔루션에 대한 질문이므로 몇 가지 대안이 있습니다 (Microchip HERE에서 제공하는 일부 솔루션 ).

1) 직접 연결 : 3.3V 로직의 Voh (높은 수준의 출력 전압)가 Vih (높은 수준의 입력 전압)보다 큰 경우 직접 연결하면됩니다. (이 솔루션에서는 3.3V 출력의 Vol (낮은 레벨 출력 전압)이 5V 입력의 Vil (낮은 레벨 입력 전압)보다 작아야합니다.

2) 위의 조건이 가까운 경우 풀업 저항 (3.3V까지)으로 높은 수준의 출력 전압을 약간 높이고 신호를 직접 연결할 수 있습니다.

3) 풀업 저항은 소량의 고전압 증가를 제공 할 수 있습니다. 또한 다이오드와 풀업을 5V까지 사용할 수 있습니다. 표시된 회로는 5V로 풀업되지 않지만 1 개의 다이오드 전압 강하량 (약 0.7v)만큼 5V 로직에 대한 높은 수준의 입력 전압을 증가시킵니다. 하나의 다이오드 드롭으로도 올릴 수 있으므로 유효한 저수준을 유지하려면이 방법으로주의를 기울여야합니다. 쇼트 키 다이오드는 바람직하지 않은 저레벨 전압의 증가를 최소화하면서 고전압의 약간의 증가에 사용될 수있다. 이 회로에 대한 자세한 내용은 위에서 언급 한 앱 노트를 참조하십시오. :

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

4) 논리 반전을 처리 할 수 ​​있고 (활성 풀업이 필요하지 않은 경우) MOSFET 및 풀업 저항을 사용할 수 있습니다.

^{이 회로를 시뮬레이션}

5) 나는 당신이 논리 IC 솔루션을 찾고 있지 않다는 것을 알고 있지만, 완벽 함을 위해 하나를 언급 할 것입니다. MC74VHC1GT125 는 SOT23-5 또는 SOT-353 패키지로 제공되는 "LSTTL 호환 입력을 갖춘 비 음향 버퍼 / CMOS 로직 레벨 시프터"입니다. 작고 저렴합니다.

분명히이 주제는 다른 날에 논의되었습니다 . 솔루션이 정확하지는 않지만 디지털 I / O를 위해 3.3V ~ 5V를 올리십시오 (Dave Tweed 덕분).