Traducendo a livelli logici "sottoterra"

Ho un chip switch RF che è controllato da un segnale logico con livelli di 0 V e -3 V. Voglio controllarlo da un CPLD che produce livelli CMOS +3,3 V ordinari.

L'area del bordo è un premio in questo disegno perché sto cercando di incastrarlo in un disegno esistente.

Il consumo energetico di pochi mA o il tempo di commutazione fino a 100 us non sarebbe un problema per questo circuito. L'ingresso di controllo del chip RF fornisce solo circa 10 uA di carico. I livelli logici accettabili sono entro +/- 0,5 V dei valori nominali. Posso affrontare una soluzione invertente o non invertente. Sono disponibili forniture da +3,3 e -3,3 V.

Ho una soluzione "abbastanza buona" al problema della traduzione di livello, ma vorrei sapere se esiste una soluzione "migliore" canonica per questo problema.

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Per chiarire i requisiti di uscita, la logica di uscita alta deve essere compresa tra -0,4 e +0,6 V. La logica di uscita bassa deve essere compresa tra -3,5 e -2,5 V.

Questo dovrebbe andare bene poiché hai bisogno solo di una risposta di 100 µs. Con un'impedenza di uscita di 10 kΩ, il carico di 10 µA provocherà solo 100 mV di offset, il che rientra nelle vostre specifiche.

Si noti che questo inverte, quindi la polarità dell'uscita CPLD deve essere regolata di conseguenza.

Inserito il:

Ho appena notato che forse vuoi solo un'uscita da 0 a -3,3 V, non da +3,3 a -3,3 V. Prima menzioni da 0 a -3,3, ma poi parli di ± 500 mV come accettabile, quindi sono un po 'confuso. In ogni caso, ecco la versione di uscita da 0 a -3,3 V. Questo non si inverte.

Ok, come promesso, ecco il mio:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Come ho detto nei commenti, è eccessivamente complicato, rispetto a quello di Olin. L'unico vantaggio che ha è che la tensione di uscita non va in alto nello stato alto, che non è nemmeno necessaria per il mio circuito (ma potrebbe essere utile in un'altra situazione).

Ciò che lo fa funzionare è l'utilizzo di una coppia complementare con resistori di polarizzazione integrati, come MUN5311DW1 . Questo mette R1, R2, R3, R6 ed entrambi i BJT in un unico pacchetto SC-70 (2 x 2 mm), con un prezzo inferiore a $ 0,05 in volume (nel rumore per i miei scopi). Con il numero di parte NSBC114EPDP6T5G, il chip può essere contenuto in un SOT-963 da 1 x 1 mm.

Penso che questo circuito in realtà si adatti a un ingombro leggermente inferiore rispetto a quello di Olin, a causa dei discreti discreti esterni. A meno che non riesca a trovare un BJT con resistenza di emettitore integrata.

L'idea di Russell di usare solo uno zener e un resistore probabilmente vince il premio footprint, ma sfortunatamente non ho il lusso di "giocare un po '" per trovare il valore zener corretto su questo particolare progetto.