本文將以致遠(yuǎn)電子MiniARM工控核心板的實(shí)例來給大家介紹其他幾種電平轉(zhuǎn)換電路。

晶體管+上拉電阻

通過雙極性晶體管，集電極由上拉電阻接到電源，輸入的高電平的電壓值就是電源電壓值。以MiniARM核心板與GPRS模塊為例，如圖1所示

圖1 晶體管電平轉(zhuǎn)換電路

當(dāng)GPRS模塊TXD為高電平時(shí)，由于Q1的Ve=Vb，三極管截止，上拉電阻R1將MiniARM的RXD拉高到高電平。

當(dāng)GPRS模塊TXD為低電平時(shí)，由于Q1的Ve

當(dāng)MiniARM的TXD為高電平時(shí)，由于Q2的Ve>Vb，三極管截止，上拉電阻R5將GPRS模塊的RXD拉到高電平。

當(dāng)MiniARM的TXD為低電平時(shí)，由于Q2的Ve

在選擇集電極上拉電阻的阻值時(shí)，需要考慮輸入的通信速率和上拉電阻上的電流消耗。減小上拉電阻阻值，可以提高通信速度，獲取更短的開關(guān)時(shí)間，但卻增大了低電平時(shí)電阻上的電流消耗。增大電阻阻值，開關(guān)時(shí)間延長(zhǎng)，通信速度降低。

MOS管+上拉電阻

采用MOSFET器件實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，該設(shè)計(jì)方法跟方法3相似。

圖 2 MOSFET電平轉(zhuǎn)換電路

當(dāng)GPRS模塊TXD為高電平時(shí)，由于Ugs=0，NMOS截止，上拉電阻將MiniARM的RXD拉高到高電平。

當(dāng)GPRS模塊TXD為低電平時(shí)，由于Ugs>0，Uds>0，NMOS導(dǎo)通，MiniARM的RXD會(huì)得到電壓值為0.1V+Uds的低電平。此外，使用該電路需要注意：

1、VDD_EXT≤VCC_MCU

2、MiniARM的低電平門限應(yīng)大于NMOS管壓降+0.1V

3、Vgs≤VDD_EXT

4、Vds≤VCC_MCU

5、74xHCT系列芯片（3.3V轉(zhuǎn)5V）

兼容5V TTL電平的CMOS器件，都可以用作3.3V轉(zhuǎn)5V的電平轉(zhuǎn)換芯片。這是由于3.3V CMOS的電平剛好和5V TTL電平兼容（如圖3所示）。采用這種方法可選擇廉價(jià)的74xHCT系列的芯片來實(shí)現(xiàn)與TTL兼容。

圖3 5V與3.3V閾值電壓

6、專用電平轉(zhuǎn)換芯片

采用專用的電平轉(zhuǎn)換芯片（如74LVC16245、SN74LVC1T45、SN74LVC2T45）。通過電平轉(zhuǎn)換芯片，能夠使在芯片所能承受的不同電壓節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行靈活的雙向電平轉(zhuǎn)換。該方法具有較高的靈活性，但成本較高。