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    雙向mos管,雙向mos管開關電路有兩種法-(非常實用)

    信息來源:本站 日期:2017-11-01 

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    而本文主要闡述利用MOS管搭建的低成本方案,實現電平的雙向轉換(本文給大家提供兩個方式辦法)


    第一種方式:

    當你運用3.3V的單片機的時候,電平轉換就在所難免了,經常會遇到3.3轉5V或者5V轉3.3V的狀況,這里引見一個簡單的電路,它能夠完成兩個電平的互相轉換(注意是,雙向的,不是單向的!).電路非常簡單,僅由3個電阻加一個MOS管構成,電路圖如下:

    雙向mos管


    上圖中,S1,S2為兩個信號端,VCC_S1和VCC_S2為這兩個信號的高電平電壓.

    另外限制條件為:

    1,VCC_S1<=VCC_S2.

    2,S1的低電平門限大于0.7V左右(視NMOS內的二極管壓降而定)

    3,Vgs<=VCC_S1.

    4,Vds<=VCC_S2

    關于3.3V和5V/12V等電路的互相轉換,NMOS管選擇AP2306即可.原理比擬簡單,大家自行剖析吧!此電路我已在多處應用,效果很好.

    雙向mos管

    電路闡明如下:

    電平轉換器的操作

    在電平轉換器的操作中要思索下面的三種狀態:

    1)沒有器件下拉總線線路。

    “低電壓”局部的總線線路經過上拉電阻Rp 上拉至3.3V。 MOSFET 管的門極和源極都是3.3V, 所以它的VGS 低于閥值電壓,MOSFET 管不導通。這就允許“高電壓”局部的總線線路經過它的上拉電阻Rp 拉到5V。 此時兩局部的總線線路都是高電平,只是電壓電平不同。


    2)一個3.3V 器件下拉總線線路到低電平。

    MOSFET 管的源極也變成低電平,而門極是3.3V。 VGS上升高于閥值,MOSFET 管開端導通。然后“高電壓”局部的總線線路經過導通的MOSFET管被3.3V 器件下拉到低電平。此時,兩局部的總線線路都是低電平,而且電壓電平相同。


    3)一個5V 的器件下拉總線線路到低電平。

    MOSFET 管的漏極基底二極管“低電壓”局部被下拉直到VGS 超越閥值,MOSFET 管開端導通?!暗碗妷骸本植康目偩€線路經過導通的MOSFET 管被5V 的器件進一步下拉到低電平。此時,兩局部的總線線路都是低電平,而且電壓電平相同。


    這三種狀態顯現了邏輯電平在總線系統的兩個方向上傳輸,與驅動的局部無關。狀態1 執行了電平轉換功用。狀態2 和3 依照I2C 總線標準的請求在兩局部的總線線路之間完成“線與”的功用。

    除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的電源電壓外,還能夠是例如:2V VDD1 和10V VDD2。 在正常操作中,VDD2必需等于或高于VDD1( 在開關電源時允許VDD2 低于VDD1)


    第二種方式:


    主要闡述利用MOS管搭建的低成本方案,實現電平的雙向轉換,具體電路如下圖示:

    雙向mos管

    以下分析其工作原理,因SCL與SDA兩條支路工作原理一致,故選取其中一條支路進行分析,如下分三種情況進行討論:

    1)空閑狀態:

    雙向mos管

    則有:


    3V3 12C SCL MOS管 體二極管 5V 12C SDA
    空閑狀態 3.3V OFF 反向載止 5V

    2)3.3V轉5V:

    雙向mos管

    則有:


    3V3 12C SCL MOS管 體二極管

    5V 12V SDA

    3.3V轉5V

    3.3V

    OV

    OFF

    ON

    反向載止

    正向導通

    3.3V

    OV

    3)5V轉3.3V:

    雙向mos管

    則有:


    5V 12C SCL 體二極管 MOS管 3V3 12C SCL
    5V轉3.3V

    5V

    OV

    反向載止

    正向導通

    OFF

    先OFF后ON

    3.3V

    OV

    注:

    因MOS管都存在開關速度問題,故此種形式的電平轉換電路速度不能過高,一般控制在1MHz以內;而對于標準模式100kbit/s 或快速模式400kbit/s的 I2C 總線,該電平轉換電路不存在任何限制問題。


    聯系方式:鄒先生

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