Loģisko līmeņu pārveidotājs (3,3 V / 5 V)

Izstrādājot elektronikas ierīces, bieži rodas situācijas, kurās jānodrošina dažādu loģisko līmeņu savietojamība, lai nodrošinātu pareizu komunikāciju, piemēram, starp mikrokontrolleri un kādu citu shēmas komponenti. Tāpēc šoreiz autors izveidojis nelielu video par loģisko līmeņu pārveidotāju un tā darbību. 

Šādu elektriskās principiālās shēmas daļu ir iespējams izmantot, lai dažādās elektronikas ierīcēs nodrošinātu komunikāciju starp mikrokontrolleri un sensoriem, kuriem atšķiras elektrobarošana. Šajā gadījumā tiek aplūkots I2C (Inter-Integrated Circuit) 3,3/5 V loģisko līmeņu pārveidotājs, kuru ir iespējams izmantot, piemēram, lai nodrošinātu augsta loģiskā līmeņa pārveidošanu no 3,3 uz 5 V un otrādi. Šāds risinājums var būt noderīgs, kad mikrokontrolleris, kura elektrobarošanai tiek izmantots 3,3 V spriegums, tiek izmantots kopā kādu elektronikas komponenti, kuras elektrobarošanai tiek izmantots 5 V spriegums, piemēram, sensoru vai reālā laika pulksteni. 

 

1.1.att. 3,3 V/5 V loģisko līmeņu pārveidotāja elektriskā principiālā shēma

Shēmas darbības princips ir balstīts uz n-kanāla lauktranzistoriem (Q1 un Q2) un 4 augsta signāla līmeņa piesaistes rezistoriem (R1, R2, R3 un R4), kuri nodrošina augstu signāla līmeni abos līniju (SDA un SCL) galos, kamēr kādā no līnijām netiek padots zems signāla līmenis. Ja kādā no līnijas galiem (SDA vai SCL) tiek padots zems signāla līmenis (loģiskā nulle), tad arī otrā galā ir novērojams zems signāla līmenis. Tas ir saistīts ar lauktranzistora uzbūvi un darbības principu.