選擇電平轉換器的技巧
1、如何選擇電平轉換器 一般來說，可以按照以下六個步驟來選擇滿足系統需求的電平轉換器。 在步驟 1 至 3 中，將選擇範圍縮小到一個或幾個產品系列。 在步驟 4 至 6 中，選擇特定的電平轉換器。
步驟 2. 如果是單向訊號，請選擇上行轉換或下行轉換；在雙向訊號的情況下，一般選擇上行 / 下行轉換。 步驟 3. 確認從驅動器輸出到接收器輸入所需的電壓轉換電平，檢查每個產品系列的電平轉換範圍並選擇符合要求規格的產品。單電源 CMOS 邏輯和 L-MOS IC 提供電平轉換功能（TTL 電平輸入、輸入容錯功能或開路汲極輸出），若要選擇正確的 IC，請檢查電源電壓範圍和輸入 VIH 規格。相比之下，專用電平轉換器提供雙電源，將一個電源設定為驅動器的輸出電平，另一個電源設定為接收器的輸入電平，可以輕鬆實現電平轉換。 步驟 4. 確認所需的電平轉換電路的數量。 步驟 5. 確認 IC 的傳遞延遲時間（tPLH 和 tPHL 或 tPLZ 和 tPZL），還有 IC 的輸出驅動能力（IOH 和 IOL），特別是對於雙向上行 / 下行轉換的需求。電平轉換器（緩衝器型）輸出端提供驅動能力，而電平轉換匯流排開關，設計用於連接 / 斷開訊號路徑或解多工訊號，但不具備輸出驅動能力。 步驟 6. 確認所需的包裝。
2、使用雙電源電平轉換匯流排開關，操作上行 / 下行轉換的範例 東芝提供雙電源電平轉換匯流排開關，可透過外部上拉電阻執行電平轉換，並適用於兩個電壓域之間的接口，無需控制訊號方向 (DIR)。 匯流排開關適用於 I2C 應用，提供單刀單擲 (SPST) 和單刀雙擲 (SPDT)，用於電平轉換時，務必遵守 VCCA 小於 VCCB。 此外，由於穩態電流流經上拉電阻，因此應選擇適當的上拉電阻，輸出上升時間受上拉電阻的影響，因此它與輸出下降時間不同。 IC 在驅動邏輯低電位時，比驅動邏輯高電位時消耗更多的電流。
步驟 1. 雙向 步驟 2. 上行 / 下行轉換 步驟 3. 電平轉換範圍：VCCA ⇔ VCCB 步驟 4. 根據所需電平轉換電路的數量選擇產品 應用範例：上行 / 下行轉換（VCCA = 1.65 至 5.0 V ⇔ VCCB = 2.3 至 5.5 V） SPST 匯流線開關的選擇，可以使用具有高電位驅動 (OE 輸入) 的 TC7SPB9306，或具有低電位驅動 (/OE 輸入) 的 TC7SPB9307。 若是 SPDT 匯流排開關，高電位驅動 (OE 輸入) 有 TC7MPB9326 和低電位驅動 (/OE 輸入) 的 TC7MPB9327。 同時也提供多位元匯流排開關：TC7WPBxxx (2-bit)，TC7QPBxxx (4-bit)，TC7MPBxxx (8-bit)。 步驟 5. 從產品清單中選擇依據傳遞延遲時間（tPLZ 和 tPZL）的 IC。 步驟 6. 根據可用的電路板空間選擇最佳封裝。   3、新手問與答 Q1. MOS 也可以達成電平轉換功能，為何要用電平轉換器？ A1. 必須選擇適當的 MOSFET 和上拉電阻，以滿足所需的規格（輸入閾值、輸出電壓、傳遞延遲時間等）。 相較之下，電平轉換器簡化了零件選擇，因為其規格在資料表中針對所支援的每種電源電壓進行了定義；建議小型應用使用專用電平轉換器。
Q2. 請提供適用於 UART 介面 4 線的參考示意圖 A2. Q3. 請提供適用於 UART 介面 2 線的參考示意圖 A3. (1) 使用雙電源電平轉換匯流排開關 (2) 使用單閘極邏輯 IC Q4. 請提供適用於 I2C 介面的參考示意圖 A4. Q5. 請提供適用於 SPI 介面的參考示意圖 A5. (1) 上行轉換 (單閘極邏輯 IC 帶有電平轉換) (2) 下行轉換 (單閘極邏輯 IC) |
