Step-up e step-down bidirezionali (3.3 v <-> 5, ecc.)


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Quindi ho letto alcuni thread qui e su altri forum. Capisco che ci sono varie soluzioni per ridurre o aumentare la tensione. Quello che ho trovato sono i registri maiuscoli della serie LVC che forniscono un output costante, MCP1825 che scenderà da 5 a 3.3 (e altre versioni con incrementi diversi) il 74LCX245 che passerà da 2.5 o 3.3 a 5v e forse alcuni altri che sto dimenticando . Quindi ci sono schede pronte come i convertitori Sparkfun o questo convertitore da 8 pin a 8 pin . Ma tutti questi sono solo in una direzione, o bidirezionale commutato da un ponticello.

Come convertire le tensioni verso il basso o verso l'alto in entrambe le direzioni senza richiedere la selezione di un pin.

5--3.3

5--2.5

5--1.8

Grazie

Risposte:


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Grazie. riassunto del tutorial: * Inline Resistor . Unidirezionale. Solo step-down. - riduce la corrente, i diodi di serraggio I / O dell'IC possono limitare l'ingresso massimo. * Resistori serie unidirezionali. Solo step-down, ma granulare. * Diodo unidirezionale. Step-down. Più sicuro. Alto da 5 v blocchi di diodi; Il lato 3.3v si lega poi in alto. Ma, se si inverte la configurazione del diodo, non è possibile aumentare anche? * Mosfet bidirezionale. Step-down o Step-up. Dai commenti: * Esempio di isolamento ottico : 4N25. alta corrente. * Esempio di diodo Zener : 1N4728A * 74HC244 / 125 Uni-direzionale
cyphunk

Ah, non mi rendevo conto che il mosfet funziona in entrambe le direzioni, dalla loro pagina sembrava che funzionasse solo in un modo, in particolare la linea "Questo circuito non funzionerà nell'altra direzione (da alta tensione a bassa tensione)". Ma dopo aver letto il PDF da Phillips Semi, mi è chiaro.
dav

Davr, i MOSFET possono essere utilizzati per creare una direzione o bidirezionale. Un singolo MOSFET è una direzione. Alcuni MOSFET e puoi creare un circuito con un Vin per ogni lato del cambio ed è completamente bidirezionale.
Kortuk,

Davr. Ho letto "non funzionerà nell'altra direzione", nel senso che la connessione a bassa tensione deve essere a sinistra del MOSFET e in alto a destra e quindi non è direttamente correlata alla uni / bidirezionalità dello schema. Dopo aver letto il PDF di Phillips, suppongo che il layout a singolo MOSFET di Sparkfun sia bidirezionale, o Kortuk mi sbaglio?
Cyphunk,

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Maxim ha un sacco di traduttori di livello logico , molti dei quali sono bidirezionali. Le velocità variano, la più veloce supporta una velocità dati massima di 100 MBit / sec, che dovrebbe coprire praticamente tutto ciò che avresti mai voluto fare a livello di hobby. Le tensioni variano da 0,9 V a 5,5 V.


Maxim mi è sfuggito di mente. Inoltre TI ha un elenco di IC di conversione classificati in base alla direzione (uni / bi): focus.ti.com/logic/docs/translationselection.tsp?sectionId=458
cyphunk

Sì, anche altri produttori di circuiti integrati producono chip simili, Maxim è proprio quello che ho usato prima.
dav

2

Stai lavorando con un bus I2C, giusto? Chiamerò le linee sul lato 3.3 V SDA3 e SCL3 ; le due linee sul lato 5.0 V SDA5 e SCL5 .

" MOSFET e due resistori"

Come già sottolineato todbot e cyphunk, il circuito "MOSFET e due resistori" descritto nel tutorial SparkFun "interfacciamento sensori" fa quello che vuoi: il flusso logico di dati è simmetrico - i flussi di dati in entrambe le direzioni sulle linee SDA, dal dalla parte bassa alla parte alta e, millisecondi più tardi, dalla parte alta alla parte bassa.

La nota "non funzionerà nella direzione opposta" indica che il circuito è fisicamente asimmetrico: il dispositivo I²C da 5,0 V deve essere collegato al "lato alto", il dispositivo da 3,3 V deve essere collegato al "lato basso". Poiché il circuito è fisicamente asimmetrico, non è certo ovvio che sia logicamente simmetrico. (Quel tutorial si collega ad una nota applicativa AN97055 che mostra un circuito "due MOSFET e due resistori" che è fisicamente simmetrico, e quindi ovviamente logicamente simmetrico).

Le linee etichettate "TX" sui convertitori SparkFun - che il poster originale ha sottolineato - implementano quel circuito bidirezionale "MOSFET e due resistori". Quindi collega SDA3 a TX_LV, SDA5 a TX_HV, SCL3 a TX2_LV e SCL5 a TX2_HV.

Quindi i dati scorrono in entrambe le direzioni: quando il dispositivo low-side guida i pin SDA3 e SCL3, sui pin high-side SDA5 e SCL5 vengono visualizzate le tensioni appropriate. Millisecondi più tardi, quando il dispositivo high-side guida i pin SDA5 e SCL5, vengono visualizzate le tensioni appropriate sui pin SDA3 e SCL3.

(Incoerentemente, le linee etichettate "RX" su quella scheda del convertitore trasmettono dati solo nella direzione da alta tensione a bassa tensione.)

Optoisolatore bidirezionale

Dato che stai usando I²C, potresti anche essere interessato a un optoisolatore bidirezionale per I²C . Il circuito a due optoisolatori è più costoso e più lento del circuito "MOSFET e due resistori", ma funziona quando un lato ha segnali che oscillano tra 0 V e 5,0 V e l'altro lato ha segnali che oscillano tra 500,0 V e 505,0 V.

Il circuito a due optoisolatori è anche completamente fisicamente simmetrico - e quindi logicamente simmetrico - non importa quale sia il lato alto e quale il lato basso.


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Su una delle nostre schede utilizziamo un TXS0104E per tradurre tra 3,3 V e 5 V su un bus I2C (bidirezionale).

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