我该怎么做才能实现5V到3.3V的电平转换?反之亦然。

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.

使用输入容限功能的降压转换
使用输入容限功能的降压转换

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。

具有非TTL输入(74VHC240)的典型CMOS逻辑IC的输入规格示例
具有非TTL输入(74VHC240)的典型CMOS逻辑IC的输入规格示例

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)

Table-1 Example of input specifications of a typical CMOS logic IC with a non-TTL input (74VHC240)

使用具有TTL输入的CMOS逻辑IC进行升压转换
使用具有TTL输入的CMOS逻辑IC进行升压转换

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

CMOS逻辑IC(74VHCT240)的TTL输入规格示例
CMOS逻辑IC(74VHCT240)的TTL输入规格示例

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。

使用电平转换器执行2.0V至5.0V的升压转换
使用电平转换器执行2.0V至5.0V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)

Table-3 Supply voltage range of a level shifter (TC7MPB9326)

电平转换器的供电电压范围示例(TC7MPB9326)
电平转换器的供电电压范围示例(TC7MPB9326)
我该怎么做才能实现5V到3.3V的电平转换?反之亦然。

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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