【Maker電子學】邏輯準位轉換電路的設計

Posted By Liang Bird on 7 月 22, 2019 in Maker電子學, 教學文 | 0 comments

上一篇文章【Maker電子學】一次搞懂邏輯準位與電壓我們聊了邏輯準位的定義，以及不同準位的系統之間互相連接的問題，這次我們就來實際看看要用什麼樣的電路來讓不同準位的系統之間能互相溝通。

最簡單的情形：從高到低

邏輯電壓位準轉換最簡單的場合，就是要用一個高電壓的邏輯準位輸出，去推動一個低電壓的邏輯準位輸入；假設我們要用一個 5 V 的 CMOS 輸出去推動一個 3.3 V 的 CMOS 輸入，相關的邏輯電壓位準標示如下圖所示：

（圖片來源： Bird 提供）

先別管 V_OH 對不對得上 V_IH、V_OL有沒有配上 V_IL，首先最重要的一件事就是我們得確定高電壓的一方，它的輸出電壓經過轉換後不能超過低電壓一方的 absolute maximum ratings，不然就會把低電壓這邊的 IC 弄壞。

這裡有一個優雅又簡潔的解決方法：分壓電路；我們可以很簡單地用一個兩顆電阻組成的分壓電路，來讓高電壓側的輸出轉換成低電壓側可以接受的電壓範圍。

以 5 V 轉到 3.3 V 來說，我們需要一個 3.3 / 5 = 0.66 倍的電阻分壓電路。看起來像是這個樣子：