3.3V与5V的电平转换

1.简介

现在大多数的MCU基本都是3.3V供电,而外围器件依旧存在一些5V供电的,两者之间的通信不可避免的需要电平之间的转换。

2.电路设计

这里介绍一个可以实现两个电平的相互转换的电路,网上相关的介绍也很多,近期的一个项目设计刚好用的,特此记录一下。

3.3V与5V的电平转换

TR1、TR2为分立的 NMOS 三极管,S为源极,D为漏极,G为栅极。Rp为上拉电阻,一个连接在S与VDD1之间;另一个连接D与VDD2之间。G端连接VDD1。

除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的电源电压外,还可以是:2V VDD1 和10V VDD2。 在正常操作中,VDD2必须等于或高于VDD1( 在开关电源时允许VDD2 低于VDD1)。

电路工作时,要求VDD1

3.运用实例

3.3V与5V的电平转换

电平状态确定:

通过Vgs偏压与寄生二极管的状态来判断。

P1端输出低电平时(0V) ,MOS管导通,P2端输出是低电平(0V);

P1端输出高电平时(3.3V),MOS管截至,P2端输出是高电平(5V);

P1端输出高阻时(OC) ,MOS管截至,P2端输出是高电平(5V)

P2端输出低电平时(0V) ,MOS管内的二极管导通,从而使MOS管导通,A端输出是低电平(0V);

P2端输出高电平时(5V) ,MOS管截至,P1端输出是高电平(3.3V);

P2端输出高阻时(OC) ,MOS管截至,P1端输出是高电平(3.3V)。

注:

(1)输出的电平与MCU内部的配置有关系,具体使用时,需要根据实际情况进行分析。

(2)S极,D极的上拉电阻,或者需要加下拉电阻,也需要根据实际情况进行测试分析。


参考:

1.一个IIC的5V和3.3V电平转换

2.NMOS管实现3.3V和5V转换电路的输入信号速率问题分析

3.一种超级实用的3.3V/5V双向电平转换电路

4.BSN20应用(电平转换)