Ich benötige einen einfachen Pegelumsetzer für 3,3V -> 5V.
Es gibt viele Optionen im Internet, einige mit einem Logik-IC und einige mit 2 NPN-Transistoren (Wandler und Wechselrichter), aber ich habe nie eine Option gefunden, die nur einen einzelnen Transistor (und 2 Widerstände) verwendet.
Mein Verständnis ist, dass wenn der Eingang 3,3 V hat, der Transistor sperrt und R2 den Ausgang hochzieht; während, wenn der Eingang 0 V ist, der Transistor durchläuft und den Ausgang auf den Transistor VCE (sat) herunterzieht.
Warum sollte ein solcher Konverter nicht funktionieren? Dafür muss es einen Grund geben...
level-shifting
logic-level
level-translation
Nicolas D
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Antworten:
Der Single-BJT-Pegelumsetzer in der Frage würde funktionieren: Wenn die Eingangsimpedanz des Geräts auf der 5-Volt-Seite signifikant höher als die in der Frage gezeigten 6,8 k ist, würde das erwartete ~ 0,3 bis ~ 5-Volt- Signal empfangen ( Einnahme) ein 2n2222 als Beispiel ).
Bei niederohmigen Eingängen würde der Eingang jedoch als Spannungsteiler mit dem 6,8 k-Widerstand fungieren und den hohen Teil des Signals erheblich dämpfen.
Wenn die Eingangsimpedanz der Last auf der 5-Volt-Seite beispielsweise 100 k betragen würde, würde das Signal bei etwa 4,6 bis 4,7 Volt nach oben gehen. Immer noch nicht so schlimm.
Je niedriger, desto problematischer wird das Niveau. In diesem Fall benötigt man eine Alternative, beispielsweise einen in der Frage erwähnten Zwei-Transistor-Aufbau, um die Ausgangsschiene härter anzusteuern.
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Ich mag deine Lösung. Da es sich um einfache Lösungen handelt, habe ich einige Alternativen (einige Lösungen von Microchip HIER) ):
1) Direktanschluss: Wenn Voh (High-Level-Ausgangsspannung) Ihrer 3,3-V-Logik größer als Vih (High-Level-Eingangsspannung) ist, ist nur ein Direktanschluss erforderlich. (Für diese Lösung ist es auch erforderlich, dass Vol (niedrige Ausgangsspannung) des 3,3-V-Ausgangs kleiner ist als Vil (niedrige Eingangsspannung) des 5-V-Eingangs).
2) Wenn die oben genannten Bedingungen erfüllt sind, können Sie die Ausgangsspannung mit einem Pull-up-Widerstand (auf 3,3 V) häufig leicht anheben und die Signale direkt anschließen.
3) Der Pull-Up-Widerstand kann einen geringen Spannungsanstieg auf hohem Niveau bewirken. Für mehr können Sie Dioden und Pull-up bis 5V verwenden. Die gezeigte Schaltung wird nicht auf 5 V hochgezogen, sondern erhöht die Eingangsspannung mit hohem Pegel auf die 5-V-Logik um den Betrag eines Diodenspannungsabfalls (ca. 0,7 V). Bei dieser Methode muss darauf geachtet werden, dass Sie immer noch einen gültigen Low-Pegel haben, da dieser ebenfalls durch einen Diodentropfen angehoben wird. Schottky-Dioden können für einen leichten Anstieg der Spannung mit hohem Pegel verwendet werden, während der unerwünschte Anstieg der Spannung mit niedrigem Pegel minimiert wird. Weitere Informationen zu dieser Schaltung finden Sie im oben genannten App-Hinweis:
simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab
4) Wenn Sie mit einer logischen Inversion umgehen können (und kein aktives Pull-up benötigen), können ein Mosfet und ein Pull-up-Widerstand verwendet werden:
simulieren Sie diese Schaltung
5) Ich weiß, dass Sie nicht nach einer logischen Lösung suchen, aber der Vollständigkeit halber werde ich eine (von wahrscheinlich vielen) erwähnen. Der MC74VHC1GT125 ist ein "nicht invertierender Puffer / CMOS-Logikpegel-Shifter mit LSTTL-kompatiblen Eingängen" in einem SOT23-5- oder SOT-353-Paket. Klein, einfach und günstig.
Anscheinend wurde dieses Thema auch neulich diskutiert: Erhöhen Sie 3,3 V auf 5 V für digitale E / A, obwohl die Lösung dort falsch ist (danke Dave Tweed).
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