原创 选择正确的电平转换方案(一)

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选择正确的电平转换方案

原著：TI Corp --Application Report SCEA035A

翻译：frm

1. 简介
在今天的电子电路系统中电压电平的转换基本成为了必须。例如：一

个ASIC的供电为VccA，而I/O器件的供电为VccB。为了使它们之间正

常通信，就需要一个如图1的电平转换（level－translation）方案。

输入电平限值和器件的输出电平主要根据器件采用的工艺技术和供电

。图2显示了不同的供电和元件技术的限值范围。为了成功的实现两个

器件的接口，一定要保证以下的条件：
■ 驱动器件的Voh必须大于接收器件的Vih
■ 驱动器件的Vol必须小于接收器件的Vil
■ 驱动器件的输出电压范围不能超过接收器件的可容忍的I/O电

压范围
 

2. 双电源电平转换器件（Dual-Supply Level Translators）
2.1 特性
双电源的器件是为了满足两类总线或不同供电器件之间的异步通讯的

。这类器件采用双电源：VccA为A端（A side）供电，VccB为B端供

电。对于数据从A到B或B到A都能传输的双向的电平转换器件，方向

取决于输入pin DIR的逻辑电平。如果器件有OE控制，在OE有无效时

A端和B端的总线隔离。
TI的双电源器件有各种位宽的应用并几乎覆盖了当前出现的全部的供

电应用。这些器件灵活，易用并能实现双向转换，对于许多电平转换

的应用都是理想的选择（译者注：强！）。它们的电流驱动能力可以

使其适合长线及重载的应用。
SN74AVCB324245是一种32位双电源电平转换器件（由四组8位端口

组成）。图3显示了SN74AVCB324245的1.8V转3.3V的一个端口，同

时另一个端口实现3.3V到1.8V的转换。
 
双电源器件的优点：
● 可以在不同电压结点间灵活的转换
● 具有电流驱动的能力
● 具有不同的位宽
2.2 产品列表
 表1汇总了TI的双电源产品。
 

 从2004一月起TI为其双电源产品实行了一种非常容易理解的

命名规则。图4描述了SN74AVC8T245的名称解析。
 

3. 开漏输出器件
具有开漏输出的器件是指在输出和地之间有个N沟道的三极管（T1）

。如图5，这些器件可以用于电平转换的应用。输出电压由VccB决定

。VccB可以大于输入高电平电压（up－translate）也可以低于输入高

电平电压（down－translate）。
 
开漏器件对于各种电压节点间的电平转换非常有用。但是，这种电平

转换的方法存在一些缺点。例如，当输出电平为低时，N沟道三极管是

导通的，这样在VccB和GND之间有一个持续的电流流过上拉电阻

Rpullup和三极管T1。这会影响整个系统的功耗。
采用较大值的上拉电阻可以减小电流。但是，但是大的阻值会使输出

信号的上升时间变慢。开漏输出器件的优点如下：
● 可以用于各种电压节点的Up-translate和down－translate转

换
● 可以用于“线与”方式
3.1 应用举例－应用SN74LVC2G07实行电平转换
 图6显示了SN74LVC2G07一个Buffer作1.8V到5V的转换，

其它的作3.3V到1.8V的转换。

待续.....