I2C总线3.3V与5V双向电平转换电路
作者:互联网
1 凑电阻
2 专用芯片 比如π220N31
3 oc/od+mos管
电路功能:
实现I2C双向总线系统中3.3V与5V电平的双向转换,且不需要方向选择信号,而且还能将掉电的总线部分和剩下的总线系统隔离开来,保护低压器件防止高压器件的高电压毛刺。 在电平转换器的操作中要考虑下面的三种状态:
1、没有器件下拉总线线路。
低电压部分的总线线路通过上拉电阻Rp 上拉至VDD1(3.3V) MOS-FET 管的门极和源极都是VDD1(3.3V), 所以它的VGS 低于阀值电压MOS-FET 管不导通这就允许高电压部分的总线线路通过它的上拉电阻Rp 拉到5V。 此时两部分的总线线路都是高电平只是电压电平不同。
2、一个3.3V 器件下拉总线线路到低电平。
MOS-FET 管的源极也变成低电平而门极是VDD1(3.3V)。VGS高于阀值,MOS-FET 管开始导通然后高电压部分的总线线路通过导通的MOS-FET管被VDD1(3.3V)器件下拉到低电平,此时两部分的总线线路都是低电平而且电压电平相\。
3、一个5V 的器件下拉总线线路到低电平。
MOS-FET 管的漏极基底、二极管低电压部分被下拉,直到VGS 超过阀值,MOS-FET 管开始导通,低电压部分的总线线路通过导通的MOS-FET管被5V 的器件进一步下拉到低电平,此时两部分的总线线路都是低电平而且电压电平相同。
这三种状态显示了逻辑电平在总线系统的两个方向上传输,与驱动的部分无关。状态1 执行了电平转换功能,状态2和3按照I2C总线规范的要求在两部分的总线线路之间实现“线与”的功能。
电路工作过程:
除了VDD1 (3.3V) 和VDD2 (5.0V)的电源电压外,还可以是例如2V VDD1 和10V VDD2 等的正常操作。
值得注意的是:
1 VDD2必须等于或高于VDD1 (否则mos管也无法导通)。
2 一定要注意mos管的开启电压Vgs的范围,要保证VDD1 > Vgs(max)
找两个mos管做说明(随便找的 )
mos1:H6968S
mos2:si4430
mos1的Vgs范围0.6V~1.6V,这种mos管可以用到1.8V 2.5V 转其他电平
mos2的Vgs范围1.0V~3.0V,这种mos管可以用到3.3V 转其他电平。但是用到1.8V 或者 2.5V,不能很完全的被打开,导致到VDD2 (3.0V)方面的信号不能彻底为低,出现半高状态。
实际应用电路:
标签:MOS,5V,总线,低电平,电平,FET,3.3,I2C 来源: https://www.cnblogs.com/Rainingday/p/16107605.html