Есть необходмость управлять 3.3 В уровнями 5 В логикой. Эта 5 В логика (цифровая часть некоего специализированного устройства), в частности, требует, чтобы управляющие уровни были: Low < 0.5 В, High > 4.5 В. Управляющие сигналы идут с цифровой микрухи с уровнями 3.3 В.

Есть опыт применения SN74LVCxG14 (TI), которые есть триггеры Шмитта с инверсией. Оный опыт показал, что вариант этот не самый лучший - статическое потребление весьма велико. Анализ ситуации привел к доке на аналогичный дивайс от Филипса 74LVCxG14, в которой прямо приведены графики потребления от входного напряжения (у ТИ таких замечательных графиков нет . Где-то встречал отзывы о качестве документации, где утверждалось, что, в частности, у ТИ дока не в пример лучше, нежели у того же Филипса, и что вообще европейские фирмы по качеству доки сильно уступают американским... ладно, это к слову ). На графиках прекрасно видно, что при приближению к порогам срабатывания потребление дивайса получается отнюдь не КМОПовским.

Попутно хочется уточнить такой момент. В доке на оные микросхемы приводится такая вещь:

ICC при VI = 5.5 V or GND, IO = 0 1.65 V to 5.5 V = 10 мкA

dICC при One input at VCC – 0.6 V, Other inputs at VCC or GND 3 V to 5.5 V = 500 мкA

Что это за дельта такая, которая в 50 раз больше собственного потребления? Откуда оно берется именно при подаче на один из входов напряжения VCC–0.6? Причем это для любой микрухи LVC пусть она хоть ТИшная, хоть Филипковая. Т.е. это характерно для всей технологии. Чем обусловлен сей факт?

В общем, задачу, вроде, обрисовал: надо преобразователь 3.3V -> 5V с минимальным статическим потреблением, в минимальном исполнении, с минимумом функций. Смотрел, также, ПУ от АД, круто, конечно, но избыточно - или два питания, или функции разрешения. А надо просто нечто вроде 74LVC2G14 (т.е. 2 вентиля в SOT23-6), но без сопутствующих недостатков в виде повышенного потребления в случае, когда входное напряжение полтается почти посреди диапазона питания. Посоветуйте что-нить?

Сколько сигналов нужно преобразовать? Какие скорости? Какое ограничение по потреблению?

Извините, но я не очень понял:
Нужно из сигнало 3,3 сделать 5В или
Из 5В сигнала получить 3,3.
И опять же какие частоты (длительность) сигналов?

Какая разница, сколько? Скорости - обычная цифровая КМОП логика - на уровне LVC. Статическое потребление - к минимуму, как положено у КМОПа. 10 мкА на сдвоенный чип было бы приемлемо.


Да, есть 3.3, надо преобразовать в 5. Скорости на уровне портов МК типа АВР - единицы нс на фронт.

У Texas Instruments есть специальные преобразователи, например sn74lvcc4245a или, более новые sn74lvc2t45 или им подобные

Возможно эффект от защитных диодов по входам?..

Да, это симпатичный вариант. Спасибо!


Это было бы понятно, если бы условие было VCC + 0.6 V, тогда бы диод открывался. Но входное напряжение ниже уровня питания, никакие защитные диоды не должны открываться. И почему именно 0.6 В? Почему другие варианты (к примеру 0.8 В, 1 В) не описаны? Тут какой-то технологический нюанс, видимо надо у спецов по чипостроению спрашивать.

Может ли подойти серия Quickswitch www.idt.com ? Правда доставабельность неизвестна...

Кстати, разобрался. Все очень просто - проще некуда. Если нарыть соответствующий документик (на том же ТИ) про всякую эту логику, то там этот параметр dIcc специально рассматривается. Ситуация такая, что если входное напряжение не близко к уровням земли/питания, то возникает эта самая dIcc (видимо, входной гейт переходит в активный режим). Приводится характеристический график. И в даташите нормируется только одна точка с этого графика при Vcc-0.6. Т.е. если будет Vcc-1, то будет еще больше потреблять. Вот, собсно, все.

Даже для Шмитта?

Ну да, а почему для него должно быть по-другому? Это свойство данной технологии - входной гейт выводится в точку активного режима. Разница между обычным вентилем и триггером Шмитта только в том, что у вентиля один "горб" (т.к. порог один), а у триггера Шмитта он двойной - при приближении к порогам. И в доке на тот же SN74LVCxG14[17] эта dIcc равна 500 мкА. И для аналого другой фирмы (Филипс) этот параметр аналогичный.

У Филипса есть документ Interfacing 3V and 5V applications, так в нем в табличке пункта 6.2 утверждается, что управлять CMOS-уровнями можно только с помощью сдвигателей уровня (тех самых с двумя питаниями).
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Это вопрос куда заводится обратная связь - если на первый же инвертор, то описываемого эффекта быть не должно.

Этот момент был понятен - если у стандартной КМОП порог имеет право болтаться от 1/3 до 2/3 питания, т.е. от 1.67 до 3.3 В при 5 В питании, то подача сигналов с 3.3 В логики в принципе может привести к неработоспособности схемы. Если же КМОП имеет ТТЛ пороги, то подавать с 3.3 В логики сигналы можно, все будет работать без вопросов.

А тут на другом моменте акцент сделан - работать-то оно будет, но вот потребление при этом возрастает, т.е. в статике оно уже не как КМОП кушает, а заметно больше. Что и было замечено на практике - у коллеги на плате стоял SN74LVC3G14, запитан был от 5 В, а сигналы на него шли с 3.3 В логики. И при расглядывании платы в тепловизионную камеру отлично было видно, что этот корпус буквально светится - примерно так же, как рядом стоящий AD9240, который кушает от 250 до 300 мВт (хотя у этого дивайса корпус здоровый, теплоотвод там значительно больше). А тут вроде мелкая логика, скорость через нее тоже вполне детская, а светится как большая. Вот причина как раз в этом статическом потреблении. А так она прекрасно работает, если бы в тепловизор не посмотрели, может так бы до сих пор и не знали про такую засаду (потребление пока не мерили, да и несколько лишних мА там обнаружить не так просто).


Ну, фиг его знает, не батоню в этом. В даташите на аналогичную микруху от Филипса прямо графики приведены, посмотрите, если интересно. Там два горба, причем при переходе через порог потребление резко падает (видимо, как раз, та ОС срабатывает). Но при подходе к нему оно растет, т.е. горбы отчетливо несимметричные.

Хм... я втупил... перепутал Vcc и Vss...

А может быть по старинке, по простому.
Взять и сдвинуть уровень обычным транзисторным ключем.
Тем более, что для этих целей буржуи даже придумали "цифровой" транзистор.
Нечто подобное я встречал в каталоге Промэлектроники.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И чем это лучше варианта на 74LVC2T45?

Если нужно от логического уровня 3,3В перейти к уровню 5В, то, мо моему, проще всего использовать микросхемы серии 74НСТ с питанием от 5В.

Тогда уж не 74HCT, 74HC (запитанная от +3,3В) с открытым коллектором (резистором на +5В), это было бы правильней, т.к. у 74HC диапазон питающего напряжения намного шире. Но вытянет ли она требуемые частоты?...

И сколько будет потреблять микросхема 74НСТ, запитанная от 5 В, если ей на вход подать 3.3 В?

Такое решение заведомо будет менее экономичным.

Возможно. Но как тогда по Вашему работает 'классический преобразовательуровня'? Преобразование уровней электронной схемотехники именно и основано на таком методе. Прочие методы работают менее устойчиво.

Есть разные способы - вот прицепил доку от Техаса - можно посмотреть - обратите внимание на способ с ключем с использованием CBT серии

Еще раз: именно НСТ (а не НС), имеющая порог логической единицы (при питании от 5 В) чуть больше 2 В (в отличии от НС) и прекрасно хавающая уровень 3В как единицу. Много лет используем для преобразования из 3В в 5В. (Для обратного - микросхемы серии LVC). Потребление зависит, естественно, от частоты сигнала и можно посмотреть в соответствующих ПДФ. Но потребляет мало. т.к. это таже КМОП, отличающаяся от НС ТОЛЬКО пороговыми уровнями.

В документе, о котором я упоминал, приведен график тока потребления НСТ логики при 3 В на входе - так вот там вроде 0.5 мА - не мало, согласитесь...