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今天这篇文章想分享一下电平转换芯片相关的内容。
其实在之前的文章分享过一篇关于电平转换芯片的相关内容#xff0c;具体可以看链接《高速电路逻辑电平转换设计》。当时这篇文章也是分析的电平转换芯片#xff0c;不过那时候更多的是…大家好这里是大话硬件。
今天这篇文章想分享一下电平转换芯片相关的内容。
其实在之前的文章分享过一篇关于电平转换芯片的相关内容具体可以看链接《高速电路逻辑电平转换设计》。当时这篇文章也是分析的电平转换芯片不过那时候更多的是分析芯片的动态性能比如在文章中提到的几个参数数据速率传播延时输入和输出电压变化斜率等这些参数更多的是影响器件在进行电平转换的动态过程中的指标。写当时那篇文章的时候刚好是使用OD门进行了电平转换出现了带宽不够的情况因此输出了那篇文章。
那么这篇文章将从另外的角度来分析下电平转换芯片的工作原理和不同类型的电平转换芯片的差异。板级设计中电平转换芯片使用较多特别是在低功耗的设计中因为处理器为了降低功耗外围的IO口电平基本都是设计为1.8V但是有些外设的接口考虑到通用和噪声兼容性大多数是3.3V的I/O口。因此使用1.8V的处理器来驱动3.3V的外设经常就需要使用到电平转换芯片。
进行电平转换的电路非常多有分离式的集成式的有使用晶体管设计的也有使用MOS管设计的。这篇文章不探讨分离式的设计仅仅对集成式自动方向识别的电平转换芯片其中的LSF型进行分析。
TI官网最后一栏的LSF型是本篇文章主要分析的内容在后续的文章中陆续介绍TXB型和TXS型的使用。 这里选取TI的芯片PCA9306芯片作为原理分析的实例。 上面是硬件框图但是在使用时需要注意VREF1和VREF2的电压值为什么会写这篇文章因此在实际工作中遇到了有些人在连接时将两边的电压搞反了导致无法使用。
虽然这个芯片是双向识别的但是需要注意这个芯片的电压其实并不是双向的也就是两边的电压并不是随意调换。在手册前面就提到了电压的要求如下 VREF1和VREF2的电压是存在严格要求当VREF1为1.2V时VREF2的电压必须比VREF1高不能在VREF2这边设定一个0.9V的电压这样。下面来具体分析一下为什么会有这样的要求。
图片从上面的分析可以看出如果VREFB太小在200KΩ电阻上的压降无法保证VEN能将MOS管打开所以进行电平转换时电压需要严格遵守手册中的要求。当从B端往A端进行电平转换时经过的过程和上面的一样的这里不再赘述。 上拉电阻的取值取决于SW在导通时产生的压降手册中有详细的推荐值如果流过SW的电流为15mA按照表格中取值即可。 这个电平转换芯片比较常用的场合在od型的总线上即用在IIC电平转换时的电路设计中而TXB和TXS型的电平转换则用在非OD上比较常见在后面的文章中会继续分析。
LSF型电平转换芯片使用时注意点
1两边的电压VREF1和VREF2并不是取任意值有严格的要求
2可以使用EN关键来控制内部开关的开通和关断实现电平转换
3EN和VREFB管脚连接在一起
4注意上拉电阻的取值
5可用于高速数据传输的场合可达100MHz
