Décalage de niveau à transistor unique

J'ai besoin d'un sélecteur de niveau directionnel simple et unique pour une conversion de 3,3 V à> 5 V.

Il existe de nombreuses options sur Internet, certaines utilisant un circuit logique et d'autres utilisant 2 transistors NPN (convertisseur et onduleur), mais je n'ai jamais trouvé d'option utilisant uniquement un seul transistor (et 2 résistances).

Ma compréhension est que lorsque l'entrée est à 3,3 V, le transistor se bloque et R2 tire la sortie vers le haut; tandis que lorsque l'entrée est à 0 V, le transistor passe et tire la sortie vers le transistor VCE (sat).

Alors, pourquoi un tel convertisseur ne fonctionnerait-il pas? Il doit y avoir une raison...

Le sélecteur de niveau à un seul BJT dans la question fonctionnerait: si l'impédance d'entrée de l'appareil du côté 5 Volt est significativement plus élevée que les 6,8 k montrés dans la question, le signal ~ 0,3 à ~ 5 Volt attendu serait reçu (en prenant un 2n2222 comme exemple ).

Cependant, pour les entrées à impédance inférieure, l'entrée agirait comme un diviseur de tension avec la résistance de 6,8 k, atténuant considérablement la partie haute du signal.

Par exemple, si l'impédance d'entrée de la charge du côté 5 Volts était, disons, de 100 k, le signal atteindrait environ 4,6-4,7 Volts. Toujours pas trop mal.

Plus bas, et le niveau devient problématique. C'est à ce moment-là qu'il faut une alternative, comme une configuration à deux transistors mentionnée dans la question, pour entraîner plus dur le rail de sortie.

J'aime ta solution. Puisque la question porte sur des solutions simples, j'ai quelques alternatives (certaines solutions fournies par Microchip ICI ):

1) Connexion directe: si Voh (tension de sortie de haut niveau) de votre logique 3,3 V est supérieure à Vih (tension d'entrée de haut niveau), tout ce dont vous avez besoin est une connexion directe. (il est également nécessaire pour cette solution que le Vol (tension de sortie de bas niveau) de la sortie 3,3 V soit inférieur au Vil (tension d'entrée de bas niveau) de l'entrée 5V).

2) Si les conditions ci-dessus sont proches, vous pouvez souvent augmenter légèrement la tension de sortie de haut niveau avec une résistance de rappel (à 3,3 V) et connecter directement les signaux.

3) La résistance de rappel peut fournir une petite augmentation de tension de haut niveau. Pour plus, vous pouvez utiliser des diodes et tirer jusqu'à 5V. Le circuit illustré ne ressortira pas clairement à 5 V, mais il augmentera la tension d'entrée de haut niveau vers la logique 5 V de la quantité d'une chute de tension de diode (environ 0,7 V). Il faut faire attention avec cette méthode que vous avez toujours un bas niveau valide car il est également élevé par une chute de diode. Les diodes Schottky peuvent être utilisées pour une légère augmentation de la tension de haut niveau tout en minimisant l'augmentation indésirable de la tension de bas niveau. Reportez-vous à la note d'application mentionnée ci-dessus pour en savoir plus sur ce circuit .:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

4) Si vous pouvez gérer une inversion logique (et ne nécessite pas de pull-up actif), un mosfet et une résistance de pull-up peuvent être utilisés:

^{simuler ce circuit}

5) Je sais que vous ne recherchez pas une solution logique, mais pour être complet, j'en mentionnerai une (parmi beaucoup d'autres). Le MC74VHC1GT125 est un "Décaleur de niveau logique non inverseur de tampon / CMOS avec entrées compatibles LSTTL" dans un boîtier SOT23-5 ou SOT-353. Petit simple et pas cher.

Apparemment, ce sujet a également été discuté l'autre jour: passer de 3,3 V à 5 V pour les E / S numériques, bien que la solution y soit incorrecte (merci Dave Tweed).