常用的幾種電平轉(zhuǎn)換方案

本文主要介紹了幾種電平(74HC245、74LVC4245等)轉(zhuǎn)換的方法。

(1) 晶體管+上拉電阻法

就是一個(gè)雙極型三極管或 MOSFET，C/D極接一個(gè)上拉電阻到正電源，輸入電平很靈活，輸出電平大致就是正電源電平。

(2) OC/OD 器件+上拉電阻法

跟 (1) 類(lèi)似。適用于器件輸出剛好為 OC/OD 的場(chǎng)合。

(3) 74xHCT系列芯片升壓 (3.3V→5V)

凡是輸入與 5V TTL 電平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 電平轉(zhuǎn)換。

——這是由于 3.3V CMOS 的電平剛好和5V TTL電平兼容(巧合)，而 CMOS 的輸出電平總是接近電源電平的。

廉價(jià)的選擇如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列 (那個(gè)字母 T 就表示 TTL 兼容)。

(4) 超限輸入降壓法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...)

凡是允許輸入電平超過(guò)電源的邏輯器件，都可以用作降低電平。

這里的"超限"是指超過(guò)電源，許多較古老的器件都不允許輸入電壓超過(guò)電源，但越來(lái)越多的新器件取消了這個(gè)限制 (改變了輸入級(jí)保護(hù)電路)。

例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明確注明"輸入電壓范圍為0~5.5V"，如果采用 3.3V 供電，就可以實(shí)現(xiàn) 5V→3.3V 電平轉(zhuǎn)換。

(5) 專(zhuān)用電平轉(zhuǎn)換芯片

最著名的就是 164245，不僅可以用作升壓/降壓，而且允許兩邊電源不同步。這是最通用的電平轉(zhuǎn)換方案，但是也是很昂貴的 (俺前不久買(mǎi)還是￥45/片，雖是零售，也貴的嚇人)，因此若非必要，最好用前兩個(gè)方案。

(6) 電阻分壓法

最簡(jiǎn)單的降低電平的方法。5V電平，經(jīng)1.6k+3.3k電阻分壓，就是3.3V。

(7) 限流電阻法

如果嫌上面的兩個(gè)電阻太多，有時(shí)還可以只串聯(lián)一個(gè)限流電阻。某些芯片雖然原則上不允許輸入電平超過(guò)電源，但只要串聯(lián)一個(gè)限流電阻，保證輸入保護(hù)電流不超過(guò)極限(如 74HC 系列為 20mA)，仍然是安全的。

(8) 無(wú)為而無(wú)不為法

只要掌握了電平兼容的規(guī)律。某些場(chǎng)合，根本就不需要特別的轉(zhuǎn)換。例如，電路中用到了某種 5V 邏輯器件，其輸入是 3.3V 電平，只要在選擇器件時(shí)選擇輸入為 TTL 兼容的，就不需要任何轉(zhuǎn)換，這相當(dāng)于隱含適用了方法3)。