不同電源供電的電路橋接的有效方法
假如要將5V規(guī)劃轉為3.3V，榜首件事就是尋求電源為3.3V但其他性能相同的單片機。大多數(shù)情況下，都能找到支撐3.3V電壓的平等器材。并且，基本上，3.3V器材的本錢與之持平，乃至更低。假如找不到可運行在3.3V條件下的代替器材，那么就有必要選用雙電源了。本文的要點就是評論選用雙電源供電的規(guī)劃。
關于5V和3V器材共存的規(guī)劃，首要有必要了解邏輯電平緩輸入/輸出結構。關于輸入，需求考慮VIH(確保被檢測為高輸入的電壓)和VIL(確保被檢測為低輸入的電壓)。將3.3V體系連接到5V器材時，VIH 一般會比VIL帶來更大的問題。當然，這并不是說能夠疏忽VIL 參數(shù)。驅動器材有必要輸出高于接納器材VIH(min)值的電壓才干確保正確的邏輯檢測。可是，假如電壓太高也不好。
簡直一切CMOS器材在一切I/O引腳都選用了某種方式的ESD維護。完成ESD維護最常見的辦法是選用箝位二極管將這些引腳連接到Vdd 和 Vss。這一般意味著最大輸入電壓為Vdd +0.3V，最小輸入電壓為Vss - 0.3V。假如電壓超出這一范圍，維護二極管就會導通。假如輸入端沒有串聯(lián)電阻，就會導致這些二極管通過極大電流，并有或許形成器材鎖死。這必定不是所希望發(fā)作的。假如電壓足夠高(如3.3V體系中的5V輸入)，那么串聯(lián)電阻有必要非常大才干確保箝位電流處于安全范圍內。假如電阻足夠大，那么因為引腳電容和 PCB布線而引起的低輸入容抗或許就會變得重要起來。RC時間常數(shù)會導致信號推遲。許多出產商都主張不要運用箝位二極管完成ESD維護。因此，選用串聯(lián)電阻并非將5V信號饋送到3.3V器材的最好辦法。
讓我們看一下標準CMOS器材的邏輯電平，大多數(shù)器材的VIH (min)都是0.7 Vdd或 0.8 Vdd。而 VIL(max) 大致在0.2 Vdd或0.3 Vdd。關于5V邏輯，對應的VIH 為 3.5V或4.0V，VIL(max) 為1.0V或1.5V。在低負載時，大多數(shù)CMOS器材的輸出都接近于電源電壓(0.1 或 0.2V)。跟著負載電流添加，VOH 會變低。此刻，斷定VOH有必要要考慮負載電流。
與串聯(lián)輸入電阻比較，更好的辦法是選用電阻分壓器將5V信號轉換到3.3V輸入范圍內。電阻值的選擇有必要考慮到一切公役。
核算時可參閱下面的公式：
R2/(R1 + R2)×VOH (min)＞VIH(min) (輸入電壓為標稱值5 V與最大負公役之和)
R2/(R1 + R2)×VOH (max)
在上述核算過程中還應當考慮到電阻值自身的公役。
另一種更簡單的解決方案是選用兼容TTL輸入的5V器材。TTL器材的VIH(min)是2.1V(Vdd為5V時)。在大負載值條件下，大多數(shù)3.3V器材能夠支撐更高的VOH電平。此刻，解決方案是將外設器材更換為兼容TTL輸入的平等器材。
應該很容易就能夠發(fā)現(xiàn)帶有TTL輸入的相似器材。表1給出了一些比如。
關于5V和3V器材共存的規(guī)劃，首要有必要了解邏輯電平緩輸入/輸出結構。關于輸入，需求考慮VIH(確保被檢測為高輸入的電壓)和VIL(確保被檢測為低輸入的電壓)。將3.3V體系連接到5V器材時，VIH 一般會比VIL帶來更大的問題。當然，這并不是說能夠疏忽VIL 參數(shù)。驅動器材有必要輸出高于接納器材VIH(min)值的電壓才干確保正確的邏輯檢測。可是，假如電壓太高也不好。
簡直一切CMOS器材在一切I/O引腳都選用了某種方式的ESD維護。完成ESD維護最常見的辦法是選用箝位二極管將這些引腳連接到Vdd 和 Vss。這一般意味著最大輸入電壓為Vdd +0.3V，最小輸入電壓為Vss - 0.3V。假如電壓超出這一范圍，維護二極管就會導通。假如輸入端沒有串聯(lián)電阻，就會導致這些二極管通過極大電流，并有或許形成器材鎖死。這必定不是所希望發(fā)作的。假如電壓足夠高(如3.3V體系中的5V輸入)，那么串聯(lián)電阻有必要非常大才干確保箝位電流處于安全范圍內。假如電阻足夠大，那么因為引腳電容和 PCB布線而引起的低輸入容抗或許就會變得重要起來。RC時間常數(shù)會導致信號推遲。許多出產商都主張不要運用箝位二極管完成ESD維護。因此，選用串聯(lián)電阻并非將5V信號饋送到3.3V器材的最好辦法。
讓我們看一下標準CMOS器材的邏輯電平，大多數(shù)器材的VIH (min)都是0.7 Vdd或 0.8 Vdd。而 VIL(max) 大致在0.2 Vdd或0.3 Vdd。關于5V邏輯，對應的VIH 為 3.5V或4.0V，VIL(max) 為1.0V或1.5V。在低負載時，大多數(shù)CMOS器材的輸出都接近于電源電壓(0.1 或 0.2V)。跟著負載電流添加，VOH 會變低。此刻，斷定VOH有必要要考慮負載電流。
與串聯(lián)輸入電阻比較，更好的辦法是選用電阻分壓器將5V信號轉換到3.3V輸入范圍內。電阻值的選擇有必要考慮到一切公役。
核算時可參閱下面的公式：
R2/(R1 + R2)×VOH (min)＞VIH(min) (輸入電壓為標稱值5 V與最大負公役之和)
R2/(R1 + R2)×VOH (max)
在上述核算過程中還應當考慮到電阻值自身的公役。
另一種更簡單的解決方案是選用兼容TTL輸入的5V器材。TTL器材的VIH(min)是2.1V(Vdd為5V時)。在大負載值條件下，大多數(shù)3.3V器材能夠支撐更高的VOH電平。此刻，解決方案是將外設器材更換為兼容TTL輸入的平等器材。
應該很容易就能夠發(fā)現(xiàn)帶有TTL輸入的相似器材。表1給出了一些比如。
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