3V與5V混合系統(tǒng)中邏輯器接口問題解決辦法

　　5V TTL輸出驅(qū)動(dòng)3V TTL輸入；

　　3V輸出驅(qū)動(dòng)5V TTL輸入；

　　5V CMOS輸出驅(qū)動(dòng)3V TTL輸入；

　　3V輸出驅(qū)動(dòng)5V CMOS輸入。

　?。?）通常，5V TTL器件可以驅(qū)動(dòng)3V TTL輸入，因?yàn)榈湫碗p極晶體管的輸出并不能達(dá)到電源電壓幅度。當(dāng)一個(gè)5V器件的輸出為高電平時(shí)，內(nèi)部壓降限制了輸出電壓。典型情況是Vcc-2VBE，即約3.6V。這樣工作通常不會(huì)引起5V電源的電流流向3V電源。但是，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)會(huì)有所不同，因此必須控制驅(qū)動(dòng)器的輸出不宜超過3.6V以防萬一。

　?。?）用3V器件驅(qū)動(dòng)5V TTL的輸入端應(yīng)當(dāng)是沒有困難的。不管是CMOS或biCMOS器件，3V器件實(shí)際上能輸出3V擺幅的電壓。對(duì)5V TTL輸入的高電平2V門限是容易滿足的。

　?。?）當(dāng)用5V CMOS器件來驅(qū)動(dòng)3V TTL輸入時(shí)，必須小心選擇。要選用的3V接收器件應(yīng)具有5V的容限。

　?。?）前面曾談到3V輸出可以驅(qū)動(dòng)5V TTL器件輸入，但要注意對(duì)5V CMOS器件的輸入來說情況卻大不一樣。應(yīng)該記住3V輸出是不能可靠地驅(qū)動(dòng)5V CMOS輸入的。在最壞的情況下，當(dāng)Vcc=5.5V時(shí)所要求的VIH至少是3.85V，而3V器件是不能達(dá)到的。

　　5 兩種電平移位器件

　　上面討論了不同電平器件接口的4種情況，那么對(duì)于第4種情況該怎么辦？這里介紹兩種電平移位器件可以解決類似問題。

　?。?）雙電源電平移位器74LVC4245

　　74LVC4245是一種雙電源的電平移位器，如圖8所示。5V端用5V電源作為Vcc，而3V端則用3V作為Vcc。它的功能類似于常用的收發(fā)器74LVC245，所不同的是用兩個(gè)電源而不是一個(gè)電源。

　　74LVC4245的電平移位在其內(nèi)部進(jìn)行。雙電源能保證兩邊端口的輸出擺幅部能達(dá)到滿電源幅值，并且有很好的噪聲抑制性能。因此該器件用來驅(qū)動(dòng)5V CMOS器件的輸入是很理想的。它的缺點(diǎn)是增加了功耗。

　　圖8 74LVC4245電平移位器

　　較為簡(jiǎn)單的一種電平移位器件是74LVC07。它使用一個(gè)漏極開路緩沖器去驅(qū)動(dòng)5V CMOS器件的輸入，如圖9所示。它的輸出端由一個(gè)上拉電阻R接到5V電源。

　　圖9 74LVC07電平移位器

　　6 結(jié)論

　　5V器件能和3V甚至更低電壓的器件共存于一個(gè)系統(tǒng)中。這種情況已經(jīng)存在并將存在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。在設(shè)計(jì)這種系統(tǒng)時(shí)要分析其中邏輯器件的接口問題。其關(guān)鍵是理解和運(yùn)用以上討論的基本概念以保證所設(shè)計(jì)的電路在不同電壓器件間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/P>