Преобразование 3,3 В в 5 В

Я тут немного в затруднительном положении. Мне нужно перевести уровни ttl 3.3v в 5v. Устройства, которыми я управляю (всего 12), не являются слаботочными устройствами, поэтому я не хочу напрямую взаимодействовать, даже с токоограничивающим резистором.

Это эталонный дизайн, который я планирую продавать, и я хочу, чтобы он был максимально отказоустойчивым. Мой первый проход состоял в том, чтобы просто добавить резисторы 100 Ом на каждый выход микропроцессора (выход 3,3 В). Я переосмыслил это, однако, и я смотрел на преобразование напряжения. Два метода, которые кажутся мне наиболее многообещающими, — это либо сквозной интерфейс транзистора с использованием полевого МОП-транзистора, такого как bs170, либо использование специального чипа, такого как преобразователь напряжения TXB0108.

Вот моя загадка. Я действительно хочу снизить стоимость этих досок. Я купил МОП-транзисторы в компании mouser примерно по 0,25 доллара за штуку при покупке партиями по 100 штук. Микросхемы преобразователя напряжения стоят немного дороже, примерно по 4 доллара за штуку, если покупать большими партиями. Моя самая большая проблема заключается в том, что мне нужно перевести только 12 контактов, поэтому кажется, что на второй микросхеме я бы потратил впустую 4 контакта. МОП-транзисторы будут стоить около 3 долларов за плату (намного меньше, чем ИС), с парой резисторов до 3,10 или около того. Таким образом, это снижает стоимость моей спецификации примерно на 6 долларов, но моя проблема заключается в пространстве на плате. Эти 12 мосфетов (и сопутствующие резисторы) занимают НАМНОГО больше места, чем две ИС (которые не требуют внешних компонентов).

TLDR; Кто-нибудь знает другой (дешевле и меньше места), чем два упомянутых выше метода? Мне нужно перевести 3.3v в 5v. Он будет выводиться только потому, что сигнал однонаправленный (всегда 3,3 В -> 5 В).

НЕ дубликат - Другое - это диск 5,5 на цель 3,3 В и двунаправленная передача

Ответы (2)

Поскольку вы выполняете преобразование из источника 3,3 В в приемник 5 В и указали уровни TTL, вам может вообще не понадобиться какая-либо схема преобразования. Схемы ТТЛ переключаются при напряжении около 0,8 В и ожидают только номинальных 2,0 В для входа высокого уровня. Таким образом, если ваш микроконтроллер может генерировать 2,0 В, он сможет полностью переключать стандартный вход TTL 5 В.

Если вам нужно обеспечить больший ток, чем источник вашего микробанка, вы сможете использовать любую буферную микросхему TTL на 5 В. Например, восьмеричный буфер 74LS244 , который findchips показывает в диапазоне 0,60 долларов США при количестве 100.

Если вы действительно не уверены, что ваш микроконтроллер выдает на выходе 2 В при высоком уровне, или если вы не совсем уверены, что нижестоящее устройство использует истинные уровни TTL, и вам не нужно исключительно быстрое переключение, вы можете использовать открытый слить выходной буфер типа 74LVC07A в качестве транслятора. Чип может питаться от 3,3 В, но его выходной высокий уровень контролируется внешним подтягивающим напряжением, для которого вы использовали бы 5 В. Это 6 каналов на чип, и они стоят менее 0,25 долларов США каждый при количества, о которых вы говорите.

Все хорошо (правда). Но существует риск того, что цель 5 В МОЖЕТ вызвать проблемы с перенапряжением в системе 3V3. Вы бы хотели внимательно посмотреть на спецификации и даже тогда быть осторожным. Вероятно, все в порядке, но стоит отметить. Мерфи любит такие возможности.
Просто немного отредактировал, чтобы уточнить, что буферное решение с открытым стоком не будет иметь uC, управляющего чипом с питанием 5 В.
Спасибо за отличный ответ. На самом деле это входы ШИМ для платы драйвера двигателя, поэтому я не слишком беспокоюсь о токе в цифровой линии. Я доверяю вам относительно уровней. Я также проверил таблицу данных, чтобы быть уверенным;).

Я предполагаю SMD конструкцию. Пожалуйста подтвердите.
Все цены указаны на складе Digikey без учета ROHS.
Предполагается, что детали SMD, но DIP часто примерно одинаковы, если они доступны.


Если требуется 3,3 В -> 5 В TTL, то, если с инверсией полярности все в порядке, с полевым МОП-транзистором вам понадобится не более одного резистора на цепь, а возможно, и ни одного.

Затвор MOSFET может по закону управляться напрямую с вывода процессора.
Если истинный TTL, он плавает высоко и может быть понижен - полевой транзистор сделает это без резистора стока. Прошло много-много лет с тех пор, как я проектировал с реальным TTL, и у вас могут быть уровни TTL, а не собственно TTL, или ...?

Ваши цены на микросхемы кажутся высокими, ЕСЛИ вы можете справиться с версией BGA, которая составляет 2,80 долл. США за 1 и 1,96 долл. США за 100 долл. США. здесь

Ах - та же цена в TSSOP

BS170 в Азии будет стоить несколько центов США каждый при объеме 1000+.


Вы можете использовать транзисторы NPN вместо MOSFET. Добавляет потребность в базовом резисторе, но стоит несколько центов за транзисторы, если вы покупаете полное ведро. Или по 1 центу в Азии.


Эти SOT23 NPN стоят 11 центов/100 от Digikey и имеют включенные входные резисторы, поэтому в большинстве случаев нужно просто подтянуть коллектор. Даташит здесь .

Без внутренних резисторов эти NPN 8c/100, 3c/1000, спецификация здесь


Если логическая инверсия НЕ подходит, вы можете использовать биполярные транзисторы и подключить их базы к 3V3 через резистор и управлять их эмиттерами. Для этого требуется тот же ток от вывода привода, что и для выхода, но выполняется преобразование уровня без инверсии.

Можно сделать то же самое с FET. _


7 и 8 драйверов на микросхему:

Вы можете получить ULN200x - здесь I=ULN2003, - 7 дарлингтонов в упаковке с внутренними входными транзисторами для 38c/100 или менее 6c/cct. техническая спецификация

Или 63c/100 для ULN280x здесь ULN2803 8 за упаковку Дарлингтон. даташит Так в 2 х ULN2003 дешевле.


Из левого поля: :-)

В зависимости от скорости это может быть полное решение.

Эта микросхема (версия 59) стоит 1 доллар за сотню и будет иметь 16 входов при напряжении 0/3 В3 и обеспечивать 16 выходов при напряжении 0/5 В с инверсией полярности или без нее, а также без резисторов, необходимых на входе или выходе. :-)

Или ... :-)

Все отличные идеи, но помните, что место на моей плате — это премиум, поэтому я хочу уменьшить количество компонентов. Цена, которую я назвал, определенно не была BGA. Я еще не умею обращаться с BGA, так как я только что изучил основные методы пайки SMD после того, как много лет был наркоманом со сквозными отверстиями. Я хочу снизить стоимость этих плат, поскольку они являются прототипами.