电平转换芯片

电平转换芯片

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在混合信号系统中，经常能看到电瓶转换电路，目前市面上应用较多的处理器都是采用3.3V电源供电，但是产品外围器件多数都采用5伏电源供电，这种情况下就必须使用转换电路。目前应用比较多的两类电平转换电路是用MOS管搭建的电平转换电路，和用电平转换芯片实现的电路。
为了降低产品的功耗，通常都采用低工作电压值的高速逻辑器件，这也进一步导致了产品内部同时存在多种电压，因此搭建稳定可靠的电平转换电路，尤为重要。

如要求低成本，可以用MOSFET管自己搭建一个电平转换电路。用MOSFET管搭建电平转换电路时，要重点考虑MOSFET管的开关频率是否能满足通信频率，通讯信号波形是否有异常变形失真。这种电路结构存在一个明显的问题就是转换速率受到限制，通常用在低速率的电路上。
这种电路的优点是灵活通道数量可以随意的增减，如采用隔离式设计可支持高电压段断电隔离。缺点是速率低，一般在几百KHZ频率以下使用，可靠性一般，噪声容限差，延时较大，通道间一致性差，外围器件多，PCB占用空间大。

如要求高速，低功耗，就要选用专用的电平转换芯片.
比如说，通用MCU的电源电压，通常是3.3伏，而无线模块一般都使用1.8伏的主电平系统，MCU与无线模块之间进行信号传输时就会存在电平转换的问题，这时候就要根据自己产品的定位，来选择一种合适的电平转换电路，如用MOS管自行搭建或选用专用的芯片.

如选用专用的电平转换芯片，可以重点关注如下几个方面：
1,电平转换通道数量，常用的电平转换芯片的通道数量有2路，4路，8路，比如采用IIC协议或者UART协议，使用两路通道的电平转换芯片即可。

2，电平转换电压值，也就是电平转换芯片的输入输出电压值，常用的电压转换值有5伏，3.3伏，2.5伏，1.8伏。

3，转换速率，比如说无线模块与那个MCu之间传输的数据速率，电瓶转换芯片的传输速率一定要跟得上信号传输的速率。

4，确定需要单向转换还是双向转换的电瓶转换芯片，如果需要双向转换的芯片，要留意是否需要方向控制信号。

5，转换芯片的供电电源，需要确认是单电源供电还是双电源供电。如果是双电源供电，需要留意两路电源的上电顺序是否有特殊要求。有的转换芯片上电的时候不需要特定的顺序，任意一个电源引脚都可以被先上电。有的电平转换芯片就不一样，两路电源的上电顺序有特殊要求。

对于有两路独立供电电源的转换芯片，通常是A端口跟踪一路电源电平，B端口支持另一路电源电平。转换芯片的输入与输出端口的工作电压范围尽可能宽一点，这样可以支持较低或较高的逻辑信号电平。

6，封装问题，要根据产品内部空间的大小，选择合适的封装，这一点没有硬性的要求。

7，工作温度范围，这点也要根据自己产品的实际情况而定，比如应用环境，产品内部的温升等等。

8，ESD防护，搭建电瓶转换芯片时，电路板布局要合理，接地引脚应尽量直接连接到接地点，电源端的电容应尽可能地靠近芯片的电源脚，并直接连接到接地点。