常见电平(三极管)转换电路

常见TTL电平转换电路
------设计参考
1.二、三级管组成的TTL/CMOS电平转换电路，优点是价格非常低，缺点是要求使用在
信号频率较低的条件下。

建议上拉电阻为10K时，可使用在信号频率为几百Khz以下的环境中，曾经在960Khz 的串口通信中做过测试。

上拉电阻越小，速率越高，但是电路的功耗也越高，在低功耗要求高的电路中需要慎重考虑。

在选择二、三极管时，尽量选用结电容小，开关速率高的。

A ) 图1所示电路，仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上，例如3.3V转2.8V。

二极管选用高速肖特基二极管，并且V F尽量小，例如RB521S。

图1
B ) 图2电路，仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上，例如3.3V转2.8V，否则PNP管可能关不断。

如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求，PNP管则选用饱和压降小些的管子。

PNP管也不如NPN的通用。

VCC_OUT是输出信号的电源电压。

图2
C ) 图3是NPN管组成的转换电路，对输入和输出电平的谁高谁低没有要求，适用性很好。

其中VCC_IN是输入信号的电源电压，VCC_OUT是输出信号的电源电压。

转换后输出的低电平VOL=Vin_Lmax+Vsat，Vin_Lmax为输入信号低电平的最高幅值，Vsat为NPN管的饱和压降，如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求，NPN管则选用饱和压降小些的管子，以满足一般电路中VOL<0.8V的要求。

图3
2.OC/OD输出的反相器组成的电平转换电路。

图4，由2级反相器组成，反相器必须是OC/OD输出的。

反相器的电源与输入信号的电平相同或者相匹配，最后的输出电平由上拉电阻上拉到输出信号的目标电平上。

上拉电阻的取值直接影响功耗和可适用的信号频率。

图4
3.驱动IC组成的电平转换电路，缺点是成本较高，但是优点是速率高通常可以用在几十
Mhz信号的电平转换中。

A ) 例如74LVC4244（单向），74LVC164245（双向“半双工”）
图5
图5中V CCA是高压电源，V CCB是低压电源。

B ) 又例如图6，TI公司的单路转换器SN74A VC1T45，V CCA、V CCB不区分高低压电源。

图6
C ) 图7，TI公司还有一款单路转换器TXS0101，OD输出。

V CCB是高压电源，V CCA是低压电源，要求V CCA ≤V CCB。

TXS0101是真正意义上的双向（“全双工”）转换。

图7
D ) 图8，下面是Union公司的双路电平转换IC，UM3202Q
图8。