LSF0108 level shift设计使用及debug流程
作者：互联网
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初版设计
此电路的应用场景在于将LCD屏幕连接到FPGA上，进而通过FPGA中设计的硬件电路来驱动LCD屏幕，验证数字硬件电路设计的正确性。因此需要一个转接板位于FPGA和LCD屏幕之间，将二者连接起来。
转接板的硬件电路设计主要存在以下需求：
- 实现3.3V和1.8V之间的同时双向逻辑转换（LCD屏幕电平为3.3V，FPGA电平为1.8V）
逻辑转换速度为20MHz以上
- 同时支持Open Drain（Touch相关的PIN）和Push-pull
- 同时支持至少6 port逻辑转换
因此选型选择了LSF0108Q1，因为其具有如下特性：
- 支持1.8V和3.3V之间的双向电平转换，且无需DIR Pin。
- 最高速率可达到100MHz（≤30pF load）或40MHz（≤50pF load）
- 同时支持Open Drain和Push-Pull
- 最大支持8个port同时工作。
因此初版电路设计如下所示：（1.8V和3.3V都是通过LDO来供电的）
测试出现的问题1
1.8V的电压被倒灌，变成了2.3V（2.18V）左右，此时倒灌电流为1.5uA左右。
解决问题（尝试1）
分析：既然1.8V被倒灌，则可以在1.8V LDO output的位置增加一个并联电阻到GND，给倒灌电流一个泄放路径，让1.8V LDO output正常。这个并联电阻目前暂定为200K
实验结果： 此时1.8V电压正常，实际测试结果为1.788V
倒灌电流仍然存在，目前为3.4uA左右。
测试出现的问题2
| 3.3V side | 1.8V side |
| 驱动GND | 接收GND |
| 驱动3.3V | 接收1.938V（有问题） |
| 接收GND | 驱动GND |
| 接收1.787V（有问题） | 驱动1.8V |
由上可知
- 低电平GND可以实现双向互传
- 1.8V side驱动高电平无法让3.3V side电平抬升至3.3V
- 3.3V side驱动高电平会导致1.8V side电平过高
解决问题2-1
分析：1.8V side驱动时，无法让3.3Vside抬升至3.3V
尝试给3.3V side单个Port增加上拉电阻200Ω，将其上拉至3.3V。
此时虽然可以通过1.8V驱动，让3.3V side获得高电平。但是此时量测1.8V side，本身的驱动电流被抬升至2.0V。
解决问题2-2
抬升肯定是电流倒灌引起的，因此量测倒灌电流的来源，来自Vref_A的倒灌电流为1.6uA，来自单个Port的倒灌电流为5.6uA。同样的方式，来自Port的倒灌电流太大，则尝试在1.8V side下拉，连接并联电阻组成泄放回路。初步尝试泄放电阻为200K。
结论：200K太大了，此时只降低到了1.9V，因此在此降低电阻，选择24K，此时降低到了1.787V。基本正常
单Port测试结果
| Driver | Receiver | ||
| Driver | 量测电压 | Receiver | 量测电压 |
| 3.3V side | H（3.311-3.326） | 1.8V side | H（1.737-1.738） |
| 3.3V side | L（3.311-0.005） | 1.8V side | L（1.737-0.006） |
| 1.8V side | H（1.738-1.786） | 3.3V side | H（3.311-3.322） |
| 1.8V side | L（1.738-0.005） | 3.3V side | L（3.311-0.067） |
由上表可知：
- 当双方均没有驱动时，1.8Vside的电压恒定为1.737V，3.3V side的电压恒定为3.311V
- 1.8V作为Driver时，可以正常驱动高电平和低电平，并不会引起Driver方的电压异常，在Recevier方也能正常收到对应3.3V的电平
- 3.3V作为Driver时，可以正常驱动高电平和低电平，并不会引起Driver方的电压异常，在Recevier方也能正常收到对应1.8V的电平
至此，单Port调试完毕，按照上述的电阻阻值，将剩余的Port均增加上拉（3.3V side）和下拉电阻（1.8V side），检查能否正常工作。
所有Port均连接测试结果
| Driver | Receiver | ||
| Driver | 量测电压 | Receiver | 量测电压 |
| 3.3V side | H（3.310-3.325） | 1.8V side | H（1.737-1.738） |
| 3.3V side | L（3.310-0.006） | 1.8V side | L（1.737-0.006） |
| 1.8V side | H（1.737-1.786） | 3.3V side | H（3.310-3.320） |
| 1.8V side | L（1.737-0.006） | 3.3V side | L（3.310-0.067） |
至此所有port均增加了上下拉，且所有port功能一切正常，各个port之间互不干扰，可以独立正常工作，debug流程结束。
标签：LSF0108,level,shift,1.8,Port,3.3,Driver,倒灌,side 来源： https://blog.csdn.net/moshanghongfeng/article/details/121468549