क्या कोई द्विदिश 5v-3.3v स्तर का मज़दूर है?

Question

क्या कोई आईसी है जो किसी भी 3.3V इनपुट / आउटपुट को 5V आउटपुट / इनपुट में बाधा डालता है? मुझे मुख्य रूप से Arduino ड्यू के लिए इसकी आवश्यकता है लेकिन अगर कोई द्विदिश आईसी है जो इस तरह से काम करता है तो यह बहुत अच्छा होगा।

कुछ लोगों ने मुझे SN74AHC125 और CD4050 IC का उपयोग करने की सलाह दी, लेकिन मुझे समझ में नहीं आया कि वे कैसे काम करते हैं या उनके साथ कैसे इंटरफेस करते हैं।

Comments

इच्छित फ़्रीक्वेंसी रेंज क्या है?

— अलेना_ए २ '

उदाहरण के लिए मान लें कि मैं 5V डिवाइस को 3.3V arduino से कनेक्ट करना चाहता हूं। मैं यह पता नहीं लगा सका कि 5V आउटपुट और 3.3V इनपुट कहां से कनेक्ट करें। और क्या आउटपुट के बारे में एक arduino से 3.3V उदाहरण के लिए एक 5V डिवाइस के लिए? फ्रिक्वेंसी रेंज से आपका क्या मतलब है?

— 3bdalla

मुझे यकीन नहीं है कि मुझे आपकी बात मिल गई है, मैंने पहले आवृत्तियों से निपटा नहीं है, मेरा उद्देश्य सरल इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए है: |

— 3bdalla

स्पार्कफुन में एक बोर्ड होता है, जिसे 'लेवल कन्वर्टर' कहा जाता है

— जियोमेट्रीकल

आमतौर पर मैं टेक्स इंस्ट्रूमेंट्स से IC का इस्तेमाल करता था। TXS और TXB श्रृंखला में द्विदिशीय वोल्टेज अनुवादक हैं (जैसे TXS0102 में दो चैनल हैं)

— frarugi87

Answer 1

एक बहुत ही सरल द्विदिश स्तर अनुवादक एक एकल एन-मस्जिद के साथ बनाया जा सकता है:

इस्तेमाल किया जाने वाला मॉस्फ़ेट कम वीजीएस थ्रेशोल्ड वाला एक मॉडल होना चाहिए, ताकि इसमें इच्छित इनपुट वोल्टेज स्तर (इस मामले में 3.3v) पर अपेक्षाकृत कम आरडीएस-ओएन (प्रतिरोध) हो सके। इस तरह के एक उदाहरण में
BSS138 , इसमें 1.5V अधिकतम Vgs-th है और Vgs voltages के साथ 2.5v के रूप में कम (शायद थोड़ा बहुत कम) के साथ एक कम नाली-स्रोत प्रतिरोध निर्दिष्ट है।

दिखाया गया उदाहरण 3.3v <-> 5v अनुवाद का उपयोग करता है लेकिन यह 2.5v <-> 3.3v या 2.5v <-> 5v के साथ भी 2.5v <-> 12v के बीच काम कर सकता है। सीमा केवल उपयोग की जाने वाली मस्जिद की विशेषताओं द्वारा सीमित है।

दिखाया गया सर्किट
I2C- बस और अन्य प्रणालियों के लिए NXP AN97055 द्वि-दिशात्मक स्तर के मज़दूर के एक एप्लिकेशन नोट पर आधारित है।
नया संस्करण: I10- बस डिज़ाइन में AN10441 स्तर स्थानांतरण तकनीक

जब L1 हाई (3v3) या फ्लोटिंग R1 होता है, तो mosfet बंद रहता है, इसलिए R2 ड्रेन साइड को हाई (5%) तक खींचता है।

जब एल 1 को कम खींचा जाता है तो मच्छर का संचालन होता है और नाली कम हो जाती है।

जब निम्न स्तर (0) को H1 पर लागू किया जाता है, तो उस वोल्टेज को सब्सट्रेट डायोड के माध्यम से सोर्स साइड (L1) में स्थानांतरित कर दिया जाता है

कृपया ध्यान दें कि प्रतिरोध आकार गति ( छवि स्रोत ) को प्रभावित कर सकता है

वैकल्पिक ट्रांजिस्टर समाधान

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प्रासंगिक लेख आपको उपयोगी लग सकते हैं:

• कई बिजली-आपूर्ति वोल्टेज - EDN का उपयोग कर सिस्टम में स्तरीय अनुवादकों के लिए भुगतान न करें

• 3V टिप्स की ट्रिक्स - माइक्रोचिप

Answer 2

चूँकि यह प्रश्न एक IC की ओर उन्मुख प्रतीत होता है जो द्विदिश स्तर की शिफ्टिंग प्रदान करता है, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स TXB010x भागों के परिवार पर विचार करें: TXB0102 में 2 चैनल हैं, TXB0104 में 4 चैनल हैं, और TXB0108 में 8 चैनल हैं।

आईसीएस के इस परिवार की स्टैंड-आउट विशेषता यह है कि सिग्नल दिशा स्वचालित रूप से होश में है, इसलिए एक अलग दिशा सेटिंग पिन की आवश्यकता नहीं है।

स्विचिंग गति 10 मेगाहर्ट्ज तक मज़बूती से काम करती है। सैद्धांतिक अधिकतम गति अधिक हो सकती है - डेटशीट इस बारे में स्पष्ट नहीं है कि मैं क्या निर्धारित कर सकता हूं।

मेरे पास एक TXB0108 है जो 3.6 वोल्ट MSP430 लॉन्चपैड और एक 5 वोल्ट Arduino नैनो के बीच काम कर रहा है, इसलिए प्रश्न का उपयोग मामला कवर किया गया है।

इसे आज़माने के उद्देश्यों के लिए, Adafruit एक प्रीबिल्ट मॉड्यूल प्रदान करता है जिसमें TXB0108 शामिल है , जो आपको SMD भाग को सोल्डर करने की परेशानी से बचाता है। उनके या अन्य लोगों के लिए 0102 और 0104 के समान विकल्प हो सकते हैं।

यदि इरादे I2C सिग्नल को समतल-शिफ्ट करने के लिए है , जो आदर्श रूप से TXB श्रृंखला IC के अनुकूल नहीं है, तो एक विकल्प जो विशेष रूप से I2C के पुल-अप रोकनेवाला और ओपन कलेक्टर टोपोलॉजी को संबोधित करता है , इस तरह से एक मॉड्यूल है , जिसे फिर से Adafruit द्वारा बेचा जाता है। और अन्य विक्रेताओं।

यह मॉड्यूल BSS138 MOSFET s का उपयोग अलेक्सान_ए द्वारा उत्तर में वर्णित तरीके से करता है । हालांकि यह एक एकल आईसी नहीं है, जैसे कि प्रश्न पूछता है, यह संभवतः इच्छित उद्देश्य को पूरा करता है। वैकल्पिक रूप से, इस सर्किट को MOSFETs का उपयोग करके स्वयं बनाना आसान है।

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+1 अच्छा मिला! ... TXB0102 के लिए आपका लिंक वास्तव में TXS0102 है। मैंने अंतर निर्धारित नहीं किया है, लेकिन यह TXS0102 की डेटशीट में नोट किया गया है: "इसका प्राथमिक लक्ष्य एप्लिकेशन का उपयोग डेटा I / Os जैसे I2C या 1-वायर, जहां डेटा है पर ओपन-ड्रेन ड्राइवरों के साथ हस्तक्षेप करने के लिए है द्विदिश और कोई नियंत्रण संकेत उपलब्ध नहीं है। TXS0102 का उपयोग उन अनुप्रयोगों में भी किया जा सकता है जहां एक पुश-पुल चालक डेटा I / Os से जुड़ा होता है, लेकिन TXB0102 ऐसे पुश-पुल अनुप्रयोगों के लिए एक बेहतर विकल्प हो सकता है। " यहाँ TXB0102

— Tut

@ ऊपर, स्लिप-अप, धन्यवाद। मेरी अपनी ज़रूरतें TXB0108 से पूरी होती हैं, इसलिए बाकी लोग मेरे लिए "अच्छा जानकर" हैं। :-)

— अनिंदो घोष

Answer 3

एक और बात जिस पर आपको विचार करना चाहिए कि क्या आपको वास्तव में सभी स्तर के बदलाव की आवश्यकता है। कई चिप्स में वोल्टेज कम होने पर भी 5V सहिष्णु इनपुट पिन होते हैं जैसे 3.3। Atmega CPU भी एक तर्क उच्च के रूप में एक arduino के लिए 0.6 * Vcc या 3V से ऊपर कुछ भी व्याख्या करता है, इसलिए 3.3V सिग्नल बिना स्तर शिफ्टिंग के सीधे Arduino पिन चला सकता है।

मान लें कि आप 5V arduino का उपयोग कर रहे हैं और 3.3V भाग पर बात करने की आवश्यकता है, यदि भाग में 5V सहिष्णु इनपुट (आजकल बहुत कुछ) हैं, तो बस उन्हें कनेक्ट करें और यह काम करेगा। यदि आपकी द्विदिश रेखा एक खुली कलेक्टर डिज़ाइन है, जैसे कि i2c जहां उपकरण केवल रेखा को कम खींचते हैं, तो 5V के बजाय 3.3V के लिए पुल प्रतिरोधों को संलग्न करें और चीजें बस काम करेंगी।

अन्यथा आपको बस इतना करना चाहिए कि लाइन 3.3V से ऊपर नहीं जाए, आप ऐसा कर सकते हैं कि एक प्रतिरोधक और जेनर के साथ, एक प्रतिरोधक को Arduino लाइन पर रखें फिर एक जेनर को वोल्टेज को 3.3V से जकड़ें। _{(स्रोत: repetae.net )}

आपको खतरनाक तरीके से जीने के लिए लुभाया जा सकता है और बस 10k रोकनेवाला का उपयोग करें और कुछ नहीं। इसका कारण यह है (कभी-कभी!) काम करता है कि रिसीविंग चिप के अंदर एक क्लैंपिंग डायोड होता है जो अतिरिक्त वोल्टेज को vcc या 3.3V को शंट करता है। यदि आप इसके माध्यम से 5V तक पूरी 3.3V लाइन खींचने की कोशिश करेंगे (तो उस लाइन को 5V तक खींचने के कारण जो भी नुकसान होगा) के अलावा यह डायोड जल जाएगा, हालांकि रेसिस्टर के साथ ज्यादा करंट प्रवाहित नहीं होगा और आपकी 3.3V लाइन को ग्रहण करेगा। इस पर एक गैर-तुच्छ भार है, यह आपकी बिजली लाइन के स्तर को काफी हद तक नहीं बदलेगा, लेकिन बहुत सारे हैं। इसलिए, सामान्य तौर पर, ऐसा तब तक न करें जब तक आपके पास एक स्थानीय, पृथक 3.3V बस और वास्तव में जेनर के लिए अतिरिक्त दो सेंट को न छोड़ें। मैं केवल इसका उल्लेख करता हूं क्योंकि आप इसे गंदगी के लिए स्कीटेटिक्स में देखेंगे, जो आपको ईबे पर मिलने वाले सस्ते ब्रेकआउट बोर्ड और इसे कॉपी करने के लिए लुभा सकता है, बस इसे ब्रेडबोर्ड को एक प्रोडक्शन डिज़ाइन में डालने की अनुमति न दें। :)

संपादित करें बस देखा कि आप नए 3.3V arduino का उपयोग कर रहे थे, इसलिए बस उल्टा जो मैंने ऊपर कहा था, जेनर रेसिस्टर ट्रिक अभी भी काम करेगा हालांकि जाहिरा तौर पर i / o लाइनों में से कुछ कारण 5v सहिष्णु हो सकते हैं, कुछ असहमति प्रतीत होती है मंचों पर। किशोरावस्था 3.1 भी एक अच्छा सा एआरएम बोर्ड है जिसमें सभी 5 वी सहिष्णु पिन हैं और यह बेहतर और डिज़ाइन किए गए IMHO http://www.pjrc.com/store/teensy31.html की लागत से आधे से भी कम है ।

Answer 4

सस्ते [एर] समाधान विभाग से, एफईटी (एनएक्सपी एपनोट पर आधारित स्वीकृत उत्तर से) को बीजेटी और शोट्स्की डायोड के साथ सिलिकॉन लैब्स एएन 88 में बदल दिया जा सकता है । उनका योजनाबद्ध अन्य चीजों के साथ थोड़ा जटिल है, इसलिए मैंने यहां आवश्यक बिट को निकाला है और इसे पुन: प्रस्तुत किया है, इसलिए यह दो स्कीमेटिक्स की आसान तुलना के लिए स्वीकृत उत्तर में दिखता है:

BJT अनुवाद केवल निम्न-> उच्च दिशा में करता है ... बिल्कुल वैसा ही जैसा एकल ट्रांजिस्टर स्तर के शिफ्टर में चर्चा की जाती है । Schottky FET के बॉडी डायोड को उच्च-> कम अनुवाद के लिए बदल देता है।

नीचे एक 3.3 <-> 1.8V अनुवादक के लिए गुंजाइश माप में ज़ूम किया गया है; वे इस योजना को 5 <-> 1.8V अनुवाद आदि के लिए भी प्रस्तावित करते हैं। 3.3 <-> 1.8V अनुवाद करते समय एक MMBT3904 में केवल 150mV (संतृप्ति) ड्रॉप था। BAS40 डायोड में विपरीत दिशा में 350mV ड्रॉप था। ये ऑफसेट अनुवादक के निम्न और क्रमशः उच्च पक्ष पर तर्क-निम्न स्तर के उत्पादन (स्पष्ट रूप से) को प्रभावित करते हैं।

उनके पास दोनों तरफ अच्छे सीएमओएस उपकरण थे, इसलिए इनपुट प्रतिबाधा एक मुद्दा नहीं था। उनके 1V / div ट्रेस में तर्क-उच्च मार्जिन की कोई भी गिरावट / ऑफसेट नहीं थी, इसलिए मैंने इसे यहां शामिल नहीं किया। उनके उपकरणों के इनपुट प्रतिबाधा कम से कम 1Mohm थे जो मैं एक सिमुलेशन से बता सकता हूं। तर्क-उच्च मार्जिन 100K इनपुट प्रतिबाधा या तो नीचे नीचा दिखाना शुरू करते हैं।

इसके अलावा, वे इस BJT- आधारित अनुवादक को केवल 300KHz या इसके ऊपर तक की सलाह देते हैं।

मुझे यकीन नहीं है कि इनमें से कौन सा समाधान व्यवहार में सस्ता है, FET या Schottky + BJT ... लेकिन यह एक निश्चित रूप से अधिक भागों की आवश्यकता है ... जब तक कि आप उन डायोड + ट्रांजिस्टर पैकेजों में से एक का उपयोग नहीं करते हैं, जो मौजूद हैं, जैसे PZMT1101 । लेकिन आपको 3 प्रतिरोधों की भी आवश्यकता है।

Comments

FET- आधारित विधि की तुलना में इस पद्धति का अपेक्षित वर्तमान ड्रा / बिजली की खपत क्या है?

— KyranF

@KyranF: मैंने उनकी तुलना नहीं की है, लेकिन अगर आप इस बारे में चिंतित हैं कि पुल-अप्स के कारण या तो रोसी नहीं हो रही है। कम शक्ति CMOS संस्करण m.eet.com/media/1103155/Fig2.gif की तरह दिखते हैं, जो कि eetimes.com/document.asp?doc_id=1231111 से है जो विभिन्न दृष्टिकोणों की तुलना में अच्छा लेख है।

— फिज़ा

लिंक के लिए धन्यवाद। मुझे संदेह है कि आधार के संतृप्त होने के समय की तुलना में बीजेटी दृष्टिकोण बहुत अधिक शक्ति वाला होगा। प्रतिरोधों को खींचने का निरंतर भार वास्तव में किसी भी डिजाइन, विशेष रूप से बैटरी संचालित डिजाइनों के लिए चिंताजनक है।

— KyranF

@KyranF: मैंने इसे सिमुलेशन में देखा है: ट्रांजिस्टर और डायोड यूडब्ल्यूडब्ल्यू शक्ति का प्रसार करते हैं, जबकि प्रतिरोध एमडब्ल्यू को प्रसारित करते हैं। दरअसल BJT 100uW, डायोड 1uW के आसपास फैलता है। FET या BJT यहाँ कोई फर्क नहीं पड़ेगा ... स्थैतिक अपव्यय के लिए जमीन के लिए प्रतिरोध करने वाले प्रतिरोधक मायने रखते हैं। यह 1Meg इनपुट प्रतिबाधा के साथ है।

— सीटी

@KyranF: मैंने ON के BSS138LT1 मॉडल का उपयोग करने की कोशिश की, लेकिन इससे LTspice (-63uW) में नकारात्मक औसत बिजली की हानि होती है ... इसलिए मुझे लगता है कि उनका मॉडल समस्याग्रस्त हो सकता है। कचरा अंदर कचरा बाहर। उच्च पक्ष से संचालित होने के साथ-साथ यह (सिग्नल से बहुत अधिक आवृत्ति पर) दोलन करना शुरू कर देता है। यह सरल MOS मॉडल के बजाय एक सबकट मॉडल है, इसलिए यह पता लगाना मुश्किल है कि क्या चल रहा है। [जारी रखा]

— सीटी

Answer 5

खैर, कई हैं। आपको यह निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है कि आपकी अधिकतम आवृत्ति क्या है, आपको कितने बिट्स की आवश्यकता है, आदि। संक्षेप में, आप किसी भी वोल्टेज स्तर अनुवादक आईसी का उपयोग कर सकते हैं। टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स में एक ही उद्देश्य के लिए एक साफ चयन उपकरण है: http://www.ti.com/logic/docs/translationresults.tsp?sectionId=458&voltageIn=5.0&searchDirection=2&ololtageOut=3.3#voltintf

Answer 6

इसके अलावा, यदि आप एक महान विद्युत अलगाव के साथ-साथ द्विदिश स्तर के स्थानांतरण की कार्यक्षमता की तलाश कर रहे हैं, तो मैं ISO1541 की सिफारिश करूंगा । यह काफी सस्ता है और अलगाव के माध्यम से अच्छी सुरक्षा प्रदान करता है।

Answer 7

आप यहां सभी तरीकों का एक अच्छा सारांश पा सकते हैं

http://playground.arduino.cc/Main/I2CBi-directionalLevelShifter

Answer 8

सबसे सरल उपाय 3.3V पर अपने सभी सर्किट को चलाना है। एचसी चिप्स खुशी से उस स्तर पर चलेंगे।

जब यह संभव नहीं है, तो आप चीजों को और अधिक सरल बना सकते हैं जब आप खुद को एक दिशा में सीमित कर लेते हैं। 5V पर एक एचसीटी चिप 3.3V स्तरों को ठीक स्वीकार करेगा, और एक साधारण दो-प्रतिरोधक विभक्त 5V को 3.3V तक कम कर सकता है। कुछ uC उनके पिन पर 5 वी सहिष्णु हैं, इसलिए आपको विभक्त की आवश्यकता नहीं है। और यदि आप पिन पर 5V पुलअप लगाते हैं, और जमीन और खुले (= इनपुट) के बीच स्विच करते हैं, तो आपके पास एक निष्क्रिय 0-5% आउटपुट है।

ओपन-कलेक्टर बसेस को युग्मित करने के लिए (I2C, डलास 1-वायर) BS138 चाल एक रास्ता है। I2C के लिए छोटे चिप्स हैं जो एक आवास में दो FETs डालते हैं। (PCA9306 आदि)

लेकिन अगर आप वास्तव में द्विशताब्दी स्तर का अनुवाद चाहते हैं: ऐसे चिप्स मौजूद हैं, उदाहरण के लिए TXB0108 की जाँच करें।

Answer 9

एक सरल समाधान SN74LVC244AN का उपयोग कर रहा है। 3V3 के साथ संचालित किया जा सकता है और आदानों पर 5V टोलरेंट है।

Comments

वह द्विदिश नहीं है।

— मैट यंग

नहीं, बल्कि 74LVC4245 है।

— ब्रेगलाद