Übersetzung von 3,3 V auf 5 V

Ich stecke hier etwas in der Klemme. Ich muss 3,3 V auf 5 V TTL-Pegel übersetzen. Die Geräte, die ich fahre (insgesamt 12), sind keine Niedrigstromgeräte, daher möchte ich auch mit einem Strombegrenzungswiderstand keine direkte Schnittstelle herstellen.

Dies ist ein Referenzdesign, das ich verkaufen möchte, und ich möchte, dass es so fehlertolerant wie möglich ist. Mein erster Durchgang bestand nur darin, 100-Ohm-Widerstände an jedem Ausgang des Mikroprozessors (3,3-V-Ausgang) hinzuzufügen. Ich überdenke das jedoch und habe mir die Spannungsübersetzung angesehen. Die beiden Techniken, die für mich am vielversprechendsten erscheinen, sind entweder eine Durchgangstransistorschnittstelle mit einem MOSFET wie bs170 und die andere die Verwendung eines dedizierten Chips wie des TXB0108-Spannungsumsetzers.

Hier ist mein Rätsel. Ich möchte wirklich die Kosten für diese Boards niedrig halten. Ich habe die Mosfets bei Mouser für jeweils etwa 0,25 $ bezogen, wenn ich in Losen von 100 gekauft habe. Die Spannungsübersetzer-ICs sind mit jeweils etwa 4 Dollar etwas teurer, wenn sie in großen Losen gekauft werden. Mein größtes Problem ist, dass ich nur 12 Pins zum Übersetzen benötige, also scheint es, als würde ich auf dem zweiten IC 4 Pins verschwenden. Die Mosfets kosten ungefähr 3 Dollar pro Platine (viel weniger als die ICs) mit ein paar Widerständen, die sie auf 3,10 oder so bringen. Das senkt meine Stücklistenkosten um etwa 6 Dollar, aber mein Problem ist der Platz auf der Platine. Diese 12 Mosfets (und die dazugehörigen Widerstände) nehmen viel mehr Platz ein als die beiden ICs (die keine externen Komponenten benötigen).

TLDR; Kennt jemand eine andere (billigere und weniger Platz) als die beiden oben genannten Methoden? Ich muss 3,3 V auf 5 V übersetzen. Es wird nur ausgegeben, da das Signal unidirektional ist (immer 3,3 V -> 5 V).

KEIN Duplikat - Sonstiges ist 5,5-Laufwerk auf 3,3-V-Ziel und bidirektionale Übertragung

Antworten (2)

Da Sie von einer 3,3-V-Quelle in ein 5-V-Ziel übersetzen und TTL-Pegel angegeben haben, benötigen Sie möglicherweise überhaupt keine Übersetzungsschaltung. TTL-Schaltungen schalten bei etwa 0,8 V und erwarten nur 2,0 V nominal für einen Eingang mit hohem Pegel. Wenn Ihr Mikro also 2,0 V erzeugen kann, kann es einen Standard-5-V-TTL-Eingang vollständig schalten.

Wenn Sie mehr Strom liefern müssen, als Ihr Mikro liefern kann, sollten Sie in der Lage sein, einen beliebigen 5-V-TTL-Pufferchip zu verwenden. Zum Beispiel der Oktalpuffer 74LS244 , den findchips im Bereich von 0,60 USD bei 100 Stück anzeigt.

Wenn Sie Ihrem Mikro wirklich nicht zutrauen, 2 V-Ausgang zu erzeugen, wenn es hoch ist, oder wenn Sie nicht ganz sicher sind, dass das nachgeschaltete Gerät echte TTL-Pegel verwendet, und Sie kein außergewöhnlich schnelles Umschalten benötigen, können Sie ein offenes verwenden. Drain-Ausgangspuffer wie 74LVC07A als Übersetzer. Der Chip kann mit 3,3 V betrieben werden, aber sein hoher Ausgangspegel wird durch eine externe Pull-up-Spannung gesteuert, für die Sie 5 V verwenden würden. Dies sind 6 Kanäle pro Chip, und sie kosten jeweils weniger als 0,25 USD die Mengen, von denen Sie sprechen.

Alles gute Sachen (wirklich). Es besteht jedoch das Risiko, dass ein 5-V-Ziel Überspannungsprobleme im 3V3-System verursachen kann. Sie sollten sich die Datenblätter genau ansehen und selbst dann vorsichtig sein. Wahrscheinlich OK, aber erwähnenswert. Murphy liebt solche Gelegenheiten.
Nur ein wenig bearbeitet, um zu verdeutlichen, dass die Open-Drain-Pufferlösung nicht dazu führen würde, dass der uC einen 5-V-betriebenen Chip ansteuert.
Danke für die tolle Antwort. Dies sind eigentlich PWM-Eingänge zu einer Motortreiberplatine, sodass ich mir keine allzu großen Sorgen um den Strom auf der digitalen Leitung mache. Bei den Leveln vertraue ich dir. Ich habe auch das Datenblatt überprüft, um sicherzugehen ;).

Ich gehe von SMD-Aufbau aus. Bitte bestätigen.
Alle Preise sind auf Lager bei Digikey ohne Beachtung von ROHS.
SMD-Teile angenommen, aber DIP oft ungefähr gleich, wenn verfügbar.


Wenn die Anforderung 3,3 V -> 5 V TTL ist und die Polaritätsumkehr in Ordnung ist, benötigen Sie bei einem MOSFET höchstens einen Widerstand pro Schaltung und möglicherweise keinen.

Das MOSFET-Gate kann legal direkt vom Prozessor-Pin angesteuert werden.
Wenn es sich um echtes TTL handelt, schwebt es hoch und kann heruntergezogen werden - ein FET wird dies ohne Drain-Widerstand tun. Es ist viele, viele Jahre her, dass ich mit echtem TTL entworfen habe, und Ihre Pegel könnten TTL-Pegel sein und nicht das richtige TTL, oder ...?

Ihre IC-Preise scheinen hoch zu sein, WENN Sie mit der BGA-Version umgehen können, die 2,80 USD / 1 und 1,96 USD / 100 beträgt. Hier

Ah - gleicher Preis in TSSOP

BS170 in Asien würde jeweils ein paar US-Cents in einem Volumen von über 1000 kosten.


Sie können NPN-Transistoren anstelle von MOSFET verwenden. Fügt die Notwendigkeit eines Basiswiderstands hinzu, kostet aber ein paar Cent Transistoren, wenn Sie einen Eimer voll kaufen. Oder je 1 Cent in Asien.


Diese SOT23 NPN kosten 11 Cent/100 von Digikey und haben Eingangswiderstände, sodass höchstens nur ein Pullup am Kollektor erforderlich ist. Datenblatt hier .

Ohne interne Widerstände sind diese NPNs 8c/100, 3c/1000, Datenblatt hier


Wenn die logische Umkehrung NICHT OK ist, können Sie Bipolartransistoren verwenden und ihre Basen über einen Widerstand mit 3V3 verbinden und ihre Emitter ansteuern. Dies benötigt den gleichen Strom vom Treiberstift wie der Ausgang, führt jedoch eine Pegelumsetzung ohne Inversion durch.

Kann dasselbe mit FET tun. _


7 & 8 Treiber pro IC:

Du bekommst ULN200x - hier I=ULN2003, - 7 Darlingtons im Pkg mit internen Eingangstransistoren für 38c/100 oder unter 6c/cct. Datenblatt

Oder 63c/100 für ULN280x hier ULN2803 8 pro Pkg Darlington. Datenblatt Also 2 x ULN2003 billiger.


Aus dem linken Feld: :-)

Je nach Geschwindigkeit kann dies eine Komplettlösung sein.

Dieser IC (die 59er-Version) kostet $1 in 100 und nimmt 16 Eingänge bei 0/3V3 und liefert 16 Ausgänge bei 0/5V mit oder ohne Polaritätsumkehrung und ohne dass am Eingang oder Ausgang Widerstände erforderlich sind. :-)

Oder ... :-)

Alles großartige Ideen, aber denken Sie daran, dass mein Platz auf der Platine eine Prämie ist, also möchte ich den Komponenten-Countdown niedrig halten. Der von mir angegebene Preis war definitiv kein BGA. Ich kann noch nicht mit BGA umgehen, da ich gerade die grundlegenden SMD-Löttechniken gelernt habe, nachdem ich jahrelang ein Durchgangsloch-Junkie war. Ich möchte die Kosten für diese Boards niedrig halten, da es sich um Prototypen handelt.