Step-down (5 V→3.3 V) and step-up (3.3 V→5 V) voltage translation can be achieved by using a CMOS logic IC with tolerant function, single- or dual-supply level shifters (Buffer type), and dual-supply bus switches.
下图显示了5V至3.3V以及3.3V至5V的电平转换。
降压转换(高电平至低电平的转换):
输入容限功能允许通过电平转换将较高电压转换为较低电压,例如从5V至3.3V。例如,输入容限功能允许将5V电压施加至输入端而不消耗额外电流,即使VCC=0V。
对于使用CMOS逻辑IC的输入容错功能的降压转换,确保最大低电平输入电压在VIL范围内。
Table-1 Example of input specifications of a typical CMOS logic IC with a non-TTL input (74VHC240)
升压转换(低电平至高电平的转换):
如果驱动IC的高电平输出电压(VOH)满足被驱动IC的高电平输入电压(VIH),即可实现较低电压至较高电压(例如,3.3V至5V)的电平转换,因为VOH几乎等于供电电压(VCC)。
由于典型CMOS逻辑IC的指定最小高电平输入电压(VIH)为VCC×0.7,当VCC=5V时,VIH为3.5V。因此,如果驱动IC的VOH为3.3V,则不满足被驱动IC的最小VIH。在这种情况下,请考虑使用具有TTL输入的CMOS逻辑IC。
Table-2 shows the specifications of the TTL input of the 74HCT240. Since its minimum high-level input voltage (VIH) is 2.0 V, the 74HCT240 allows up translation from 3.3 V to 5 V
下面列出了74HCT240的TTL输入规格。由于其最小高电平输入电压(VIH)为2.0V,74HCT240允许3.3V至5V的升压转换。
如果前级IC的供电电压低于2V,则不能使用74VHCT240。在这种情况下,需使用电平转换器。
Table-3 Supply voltage range of a level shifter (TC7MPB9326)
还有一种使用具有开漏输出的产品进行升压转换的方法。由于上拉电阻器Rpull,输出摆动至VCC电平。
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应用说明
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Basics of Bus Switches
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Applications of Low-Voltage One-Gate Logic ICs to Level Shift Circuits
CMOS Logic Ics TC74VCX/LCX Series
CMOS Logic Ics TC74VHC/VHCT/VHC9/VHCV Series
Glossary of CMOS Logic Ics
常见问题(FAQ)
通用逻辑IC系列之间有何区别?
容限功能介绍。
适合用作电平转换器的器件介绍。
我该怎么做才能实现5V到3.3V的电平转换?反之亦然
电平转换总线开关与总线缓冲器之间有何差异?
产品列表
具有输入容限功能的CMOS逻辑IC VHC/VHCT/VHCV/VCX/LCX
具有输入容限功能的单门逻辑IC(L-MOS)TC7SH/WH/TC7SET/TC7SZ/PZ/WZ/7UL
具有TTL输入的CMOS逻辑IC ACT/HCT/VHCT
具有开漏输出的CMOS逻辑IC
具有TTL输入的单门逻辑IC(L-MOS)TC7WT/TC7SET
双电源电平转换器
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