Level shifter - prevodník logickej napäťovej úrovne

Publikoval Stanislav Jochman

Level shifting

Občas sa ocitneš v situácii kedy budeš chcieť spojiť 3.3V senzor s 5V Arduinom, prípadne 5V senzor s 3.3V ESP8266. Tu najčastejšie nastáva problém ako znížiť/zvýšiť napätie (úroveň) signálu na potrebnú hodnotu. Riešením sú takzvané level shifter-y, ktorých je niekoľko druhov. Dnes ti vysvetlím ich výhody a ukážem ti ako ich zapojiť.

Druhy level shifter-ov

Rozlišujeme 2 základné druhy level shifter-ov a to aktívne a pasívne. Pasívne sú napäťové deliče, ktoré napätie iba znižujú. Ich výhodou je nízka cena a jednoduchosť. Často sa používajú pri nízkych bit ratoch (prenosových rýchlostiach). Aktívne level shifter-y sa skladajú z tranzistoru a 2 rezistorov. Podľa použitých tranzistorov rozlišujeme NPN, Fet level shifter-y a buffer-y. Výhodou aktívnych level shifter-ov je ich schopnosť znižovať /zvyšovať úroveň signálu. To či level shifter zníži alebo zvýši signál záleží od toho ktorým smerom bol signál vyslaný. Medzi ďalšie výhody patrí vysoký bit rate (prenosová rýchlosť) ktorý dosahuje niekoľko Mhz. Buffer je čip ktorý ma v sebe zabudovaných hneď niekoľko aktívnych level shifter-ov. Medzi populárny buffer patrí CD74HC4050. V dnešnej dobe sa najčastejšie používajú buffery a Fet level shifter-y nakoľko majú nízku cenu a nemajú obmedzenia najmä pre hobby používateľov. Taktiež sú vhodnejšie pre začiatočníkov.

Level shifter pomocou napäťového deliča

Schéma zapojenia napäťového deliča je zobrazená na obrázku. Napätie, ktoré bude na časti LOW závisí od pomeru rezistorov R1 a R2. Vypočítame ho následovne

LOW = R2/R1+R2*HIGH.


schema zapojenia napatoveho delica


Level shifter pomocou modulu od Robokingu

Level shifter z našej ponuky je zobrazený na obrázku:

levelshifter z ponuky RoboKing

Napätie, ktoré bude na časti HV časti je závisí od napätia na pine LV. Napätie, ktoré bude na časti LV závisí od napätia na pine HV. Tento modul level shifter-a má 4 level shifter-y v sebe.TX(vyznačené žltou na obrázku 3)  linky sú tranzistorové LevelShiftery a Rx(vyznačené zelenou na obrázku 3) linky sú napäťové deliče. 

Zapojenie level shiftera

obrázok 3




Zdieľať tento článok



← Staršie príspevky Novšie príspevky →