電平轉(zhuǎn)換器（Level Shifter，LS）是一個(gè)在SOC設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)用到的器件。它的主要作用是將數(shù)字信號(hào)從一個(gè)電壓域切換到另一個(gè)電壓域。

隨著汽車(chē)電氣化和智能化的發(fā)展，汽車(chē)電子系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，各種功能模塊之間的通訊也越來(lái)越多。

由先進(jìn)工藝制造的主控芯片只能輸出低壓域的數(shù)字邏輯電平，而在被控制端，由于工藝限制只能接收高電壓域的數(shù)字邏輯電平，因此，兩者之間通常需要電平轉(zhuǎn)換器。

針對(duì)不同接口需求的電平轉(zhuǎn)換，帝奧微推出了4通道的電平轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品：DIA7B104。

DIA7B104是一款4通道自動(dòng)感應(yīng)傳輸方向的電平轉(zhuǎn)換器，它無(wú)需傳輸方向控制引腳即可自動(dòng)感應(yīng)信號(hào)的傳輸方向，器件具有更低的工作電壓（1.08V）、更高的轉(zhuǎn)換速率（最高速率100Mbps）和更小的功耗等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)使用兩個(gè)獨(dú)立的電源軌，DIA7B104可以實(shí)現(xiàn)1.2V-5V電壓節(jié)點(diǎn)之間的任意雙向電平轉(zhuǎn)換。

器件的工作狀態(tài)由輸入使能端EN來(lái)控制，當(dāng)EN為低電平時(shí)，內(nèi)部電路關(guān)斷，所有的輸入輸出被置為高阻狀態(tài)。DIA7B104使用緩沖架構(gòu)，此架構(gòu)采用了one-shot方案，以此來(lái)提升轉(zhuǎn)換速率。此器件適用于轉(zhuǎn)換推挽CMOS邏輯輸出。

產(chǎn)品應(yīng)用

在汽車(chē)智能座艙、ADAS和Tbox系統(tǒng)中，主流SOC的接口電平多為1.8V甚至1.2V，而MCU、DSP、Wifi等其他功能器件接口電平目前還多為3.3V甚至5V。這些接口包括UART/SPI/I2S/GPIO等。為能保證通訊雙方電平匹配，必須使用電平轉(zhuǎn)換器。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1.支持低端口電壓

SOC產(chǎn)品多為先進(jìn)工藝制造，具有很低的接口邏輯電平。目前常見(jiàn)為1.8V甚至1.2V，這就要求電平轉(zhuǎn)換器能支持很低的邏輯電平轉(zhuǎn)換。DIA7B104采用獨(dú)有結(jié)構(gòu)，支持端口電壓最低到1.08V，完全可以滿(mǎn)足1.2V接口電平應(yīng)用，擴(kuò)展了客戶(hù)應(yīng)用的范圍。

圖1. VCCA=1.2V VCCB=1.8V 10MHz

2.支持高速低延遲的電平轉(zhuǎn)換

DIA7B104器件內(nèi)部具有one-shot，可以提升電平轉(zhuǎn)換速率和降低數(shù)據(jù)傳輸延遲。在VCCA=3.3V條件下，數(shù)據(jù)速率最大可支持100Mbps。在VCCA=1.8V條件下，數(shù)據(jù)速率最大也可支持55Mbps。DIA7B104支持推挽CMOS邏輯輸出，可滿(mǎn)足絕大部分通訊接口的電平轉(zhuǎn)換需求。

圖2. VCCA=1.8V VCCB=3.3V 30MHz

3.功耗低

DIA7B104采用獨(dú)有電路設(shè)計(jì)，器件的最大靜態(tài)功耗僅1uA，非常適合功耗要求嚴(yán)苛的系統(tǒng)。

功能特性：

?符合AEC-Q100規(guī)范，滿(mǎn)足Grade1等級(jí)

?端口A電壓范圍1.08-3.6V；B端口電壓范圍1.65-5.5V，要求VCCA≤VCCB

?最大轉(zhuǎn)換速率100Mbps，支持推挽邏輯輸出

?最大靜態(tài)電流1μA

? ESD性能：±8kV(HBM), ±2kV(CDM)

?封裝尺寸: TSSOP-14/QFN-14/QFN-12

自動(dòng)感應(yīng)方向電壓轉(zhuǎn)換器采用雙電源配置。使用電平轉(zhuǎn)換器，能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的電壓適配、阻抗匹配、邏輯轉(zhuǎn)換和信號(hào)保護(hù)等功能。可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)系統(tǒng)中GPIO、SPI、UART、JTAG、I2S接口間的雙向信號(hào)電平轉(zhuǎn)換。

DIA7B104有車(chē)規(guī)級(jí)應(yīng)用和工規(guī)級(jí)應(yīng)用產(chǎn)品，提供TSSOP-14，QFN-14和QFN-12封裝選擇。其中車(chē)規(guī)級(jí)產(chǎn)品符合汽車(chē)AEC-Q100 Grade 1標(biāo)準(zhǔn)，為諸多嚴(yán)苛的汽車(chē)應(yīng)用提供更加可靠穩(wěn)定的解決方案。

目前DIA7B104已經(jīng)開(kāi)始送樣，未來(lái)更多的一系列電平轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品會(huì)陸續(xù)量產(chǎn)發(fā)布。

審核編輯：劉清