TTL电平RS232转RS-485转换器
联系人：何晓锋
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TTL电平RS232转RS485光电隔离转换器说明书
一、说明：
由于ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的通信接口与普通RS232接口不一样，若没有借助特殊的转换器，ABB智能保护设备SPACOM100系列产品就无法与远方的监控系统相连，本公司为ABB继电器保护SPACOM100系列专门开发的前期产品都是不带光电隔离的，万一碰到雷击等高压打到通信线路上，就有可能将SPACOM100系列产品直接击坏，为此本公司升级的无源光电隔离TTL电平/RS-485转换器就会避免这种情况的发生。
二、应用范围：
将ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的TTL电平串行口转换成RS-485 电平,并使之通信距离延长至1200m以上（9600bps 时）。通过RS485网路，方便将ABB智能保护设备信号送至远方监控系统。
三、接线原则：
光电隔离 RS-232/RS RS-485 转换器外形为：一端DB-9针母头，另一端为端子。其中DB-9针公头一端直接接ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的TTL 电平串行口，另一端（端子）为转换后的RS-485 信号（含485＋，485－，地），在长距离及终端使用时，为防止信号反射，+A与-B之间接入120Ω匹配电阻。注：另一端拿掉端子时：1接+A，2接+B，3接GND。
四、性能特点：
1、无须外接电源，即可保证远距离传输。
2、一体化接线端子，标准DB9孔串口（另配便携式接线口）。
3、零延时自动转换RS485的信号收发方向，半双工通信接3根线（+A、—B、地）。
4、内置700W/MS抗雷击浪涌保护器和1.5KV抗静电保护。
5、无需CTS 流控，零延时自动转发，也无须修改原有软件，即可使RS232的通讯距离延长1200米，最远通信距离可达 3 公里（9.6Kbps）。
6、支持多机通讯，最多可连接128个节点，保证都是工业级（-40℃TO+125℃）转换器。
7、转换器的隔离电压为2500V，通信速率最高大于19.2Kbps，实际可达38.4Kbps 以上。
TTL电平RS232/RS485光电隔离转换器说明书
一、说明：
由于ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的通信接口与普通RS232接口不一样，若没有借助特殊的转换器，ABB智能保护设备SPACOM100系列产品就无法与远方的监控系统相连，本公司为ABB继电器保护SPACOM100系列专门开发的前期产品都是不带光电隔离的，万一碰到雷击等高压打到通信线路上，就有可能将SPACOM100系列产品直接击坏，为此本公司升级的无源光电隔离TTL电平/RS-485转换器就会避免这种情况的发生。
二、应用范围：
将ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的TTL电平串行口转换成RS-485 电平,并使之通信距离延长至1200m以上（9600bps 时）。通过RS485网路，方便将ABB智能保护设备信号送至远方监控系统。
三、接线原则：
光电隔离 RS-232/RS RS-485 转换器外形为：一端DB-9针母头，另一端为端子。其中DB-9针公头一端直接接ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的TTL 电平串行口，另一端（端子）为转换后的RS-485 信号（含485＋，485－，地），在长距离及终端使用时，为防止信号反射，+A与-B之间接入120Ω匹配电阻。注：另一端拿掉端子时：1接+A，2接+B，3接GND。
四、性能特点：
1、无须外接电源，即可保证远距离传输。
2、一体化接线端子，标准DB9孔串口（另配便携式接线口）。
3、零延时自动转换RS485的信号收发方向，半双工通信接3根线（+A、—B、地）。
4、内置700W/MS抗雷击浪涌保护器和1.5KV抗静电保护。
5、无需CTS 流控，零延时自动转发，也无须修改原有软件，即可使RS232的通讯距离延长1200米，最远通信距离可达 3 公里（9.6Kbps）。
6、支持多机通讯，最多可连接128个节点，保证都是工业级（-40℃TO+125℃）转换器。
7、转换器的隔离电压为2500V，通信速率最高大于19.2Kbps，实际可达38.4Kbps 以上。
五、质量保证：
注：SPACOM系列产品主要指SPAJ140C、SPAJ141C、SPAJ142C、SPAJ144C、SPAJ160C、SPAM150C、SPAC317C、SPAD346C、SPAU300C、SPAS120C、SPAU110C、SPAU121C、SPAU130C。
注：SPACOM系列产品主要指SPAJ140C、SPAJ141C、SPAJ142C、SPAJ144C、SPAJ160C、SPAM150C、SPAC317C、
SPAD346C、SPAU300C、SPAS120C、SPAU110C、SPAU121C、SPAU130C。
常见TTL电平转换电路
常见TTL电平转换电路 ------设计参考 1.二、三级管组成的TTL/CMOS电平转换电路，优点是价格非常低，缺点是要求使用在 信号频率较低的条件下。 建议上拉电阻为10K时，可使用在信号频率为几百Khz以下的环境中，曾经在960Khz 的串口通信中做过测试。上拉电阻越小，速率越高，但是电路的功耗也越高，在低功耗要求高的电路中需要慎重考虑。在选择二、三极管时，尽量选用结电容小，开关速率高的。 A ) 图1所示电路，仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上，例如3.3V转2.8V。二极管选用高速肖特基二极管，并且V F尽量小，例如RB521S。 图1 B ) 图2电路，仅能使用在输入信号电平大于输出信号电平的转换上，例如3.3V转2.8V，否则PNP管可能关不断。如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求，PNP管则选用饱和压降小些的管子。PNP管也不如NPN的通用。VCC_OUT是输出信号的电源电压。 图2
C ) 图3是NPN管组成的转换电路，对输入和输出电平的谁高谁低没有要求，适用性很好。其中VCC_IN是输入信号的电源电压，VCC_OUT是输出信号的电源电压。转换后输出的低电平VOL=Vin_Lmax+Vsat，Vin_Lmax为输入信号低电平的最高幅值，Vsat为NPN管的饱和压降，如果对输出低电平电压幅度有较严格的要求，NPN管则选用饱和压降小些的管子，以满足一般电路中VOL<0.8V的要求。 图3 2.OC/OD输出的反相器组成的电平转换电路。 图4，由2级反相器组成，反相器必须是OC/OD输出的。反相器的电源与输入信号的电平相同或者相匹配，最后的输出电平由上拉电阻上拉到输出信号的目标电平上。上拉电阻的取值直接影响功耗和可适用的信号频率。 图4
电路图和实物图相互转化专题
电路连接练习（1） 1、按电路图，将实物连成电路. 2、根据图所示的电路图连接图所示的实物图 3、按电路图（甲）连接图（乙）： 4、按图所示的实物图画电路图： 5、按图所示的实物图画电路图：； 6、按图所示的实物图画电路图： 7、按图所示的实物图画电路图： 8、按图所示的实物图画电路图： 9、按图所示的实物图画电路图： 10、按图所示的实物图画电路图：》
11、按图所示的实物图画电路图： 12、按图所示的实物图画电路图： 13、按图所示的实物图画电路图： 14、按图所示的实物图画电路图： [ 15、按图所示的实物图画电路图：] : ？；
电路连接练习（2） 16、按图所示的实物图画电路图： ( 17、按图所示的实物图画电路图： 18、将下图中的元件连接起来，形成并联电路并标出电流的方向.（要求每个开关控制一个灯泡） 19、将下图中给出的元件用导线按要求连接起来，标出电流流动的方向： （1）用开关控制灯泡 （2）用开关控制电动机和发光二极管20、一节电池一个开关、两盏灯L1和L2要组成并联电路，还应再连接两根线就可以了。 ） 21、根据电路图连接实物图： 22、根据电路图连接实物图： 23、根据电路图连接实物图：
24 、 根据电路图 连接实物图： | 25、图B 所示的实物图画成电路图： 26、按图所示的实物图画电路图： 27、根据实物图 画出电路图； 28、根据实物图 画出电路图； 29、将下图中的元件连接起来，形成串联电路并标出电流的方向. { 30、某医院安装了一种呼唤电铃，使各病床的病人均可单独呼叫，只要一按床头的开关，值班室的电铃就响，且与该病床相对应的指示灯亮，请在图中画出正确的连接方法: :
CAN总线／RS232智能电平转换器的设计
CAN总线／RS232智能电平转换器的设计 1 引言CAN，全称为Controller Area Network，即控制器局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。CAN 是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。由于PC 机无CAN 接口，因此，PC 机与智能节点构成CAN 总线系统可采用RS232／CAN、并口 ／CAN、USB／CAN、ISA 卡／CAN 以及PCI 卡／CAN 方式接入。而采用 RS232／CAN 接入时，需采用CAN／RS232 接口标准转换。针对这一问题，提出了CAN／RS232 智能电平转换器设计方案，以SJAl000 作为独立CAN 控制器，完成CAN 通信协议。并在SJAl000 与驱动器之间连接高速光耦，从而实 现总线各点间的电气隔离。2 硬件电路设计CAN／RS232 智能电平转换器硬件电路主要由微处理器AT89C52、独立CAN 通讯控制器SJAl000、CAN 总线驱动器82C250、高速光电耦合器6N136、TTL 电平与RS232 电平转换器 ICL232、LED 数码管显示电路以及为SJAl000 提供初始地址的拨码电路组成，其结构框图如图1 所示。3 CAN 控制器SJAlOOOSJAl000 是一款独立CAN 控制器，应用于移动目标和工业局域区域网控制领域。该器件是Philips 公司 CAN 控制器PCA82C200 的替代产品。SJAl000 具有两种工作模式，本设计采用PeliCAN 工作模式。3．1 SJAl000 与AT89C52 的接口设计SJAl000 与AT89C52 的接口电路如图2 所示。AT89C52 负责sJAl000 的初始化，控制SJAl000 来实现数据的接收和发送等通讯任务。SJAl000 的ADO~AD7 连接至AT89C52 的P0 端口，CS 连接至AT89C52 的P3．4(AT89C52 的定时器T0 不起作用)。当P3．4 为0 时，AT89C52 选中SJAl000，并通过访问外部RAM 低地址区实现P0 端口的读／写操作，从而对SJAl000 相应寄存器执行读／写操
电路图与实物图相互转化
1. B L2 L1 2. 3. 4. 5．如图所示，现有一个电池组、两个开关和两盏电灯，请你在接好下面的实物电路图，使S1闭合时L1亮，S2闭合时L2亮。
6．如下图所示，将所给的元件连接起来，要求L1、L2并联，电流表测干路电流，开关控 制整个电路，根据实物连接画电路图。 7．请你设计一个电路图，要求将L1、L2并联，开关S1作总开关，S2控制灯L2，电流表测A1测干路电流，电流表A2测L1所在支路电流，请按要求将下图中所画的实物连接好，并根据实物图画出电路图。 8．某同学用如图的连线来测灯泡L1的电流。 （1）在该图中，电流表的连接有什么错误？ （2）现要测L2灯的电流，但只允许变动原图中一根导线中一个端点的接线位置，应如何改动？ 9．如下图所示的电路盒，面板上有红、绿灯各一个，三个拨动开关S1、S2、S3。为了在不 打开盒子的情况下探究盒内的电路结构，小明做了多次实验并将结果填入下表。
只闭合的开关 S1S2S3S1、S2S 2、S3S1、S3S1、S2、S3灯的发光红灯不亮不亮不亮亮不亮不亮亮 情况绿灯不亮不亮不亮不亮亮不亮亮 根据上述实验情况，在虚线框内画出盒内的电路图。 10.为测小灯泡的电阻，给你如图7—9所示的器材，请你完成如下几个小题。 1．用笔画线代替导线完成电路的连接，并在方框中画出相应的电路图。 11.现有电源、开关、导线、两只灯泡和两只电流表，如图5-5-11所示，请你设计一个电路，要求：两只灯泡并联，两只电流表接入电路中，只要将开关闭合，就能测出干路电流和其中一条支路上的电流。 图5-5-11 图5-5-12 (1)画出你设计的电路图。 (2)按照你设计的电路将图5-5-12中的元件连接起来。(已知干路上的电流约0.56 A) 图7-9
5V-3.3V电平转换方案
2013年1月8日 15:17 源文档
3.3V转5V的双向电平转换电路
3.3V转5V的双向电平转换电路 说说所有的电平转换方法，你自己参考～ (1) 晶体管+上拉电阻法 就是一个双极型三极管或MOSFET，C/D极接一个上拉电阻到正电源，输入电平很灵活，输出电平大致就是正电源电平。 (2) OC/OD 器件+上拉电阻法 跟1) 类似。适用于器件输出刚好为OC/OD 的场合。 (3) 74xHCT系列芯片升压(3.3V→5V) 凡是输入与5V TTL 电平兼容的5V CMOS 器件都可以用作3.3V→5V 电平转换。 ——这是由于3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容（巧合），而CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。 廉价的选择如74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列(那个字母 T 就表示TTL 兼容)。 (4) 超限输入降压法(5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...) 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件，都可以用作降低电平。 这里的"超限"是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制(改变了输入级保护电路)。 例如，74AHC/VHC 系列芯片，其datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V"，如果采用3.3V 供电，就可以实现5V→3.3V 电平转换。 (5) 专用电平转换芯片 最著名的就是164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的(俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人)，因此若非必要，最好用前两个方案。 (6) 电阻分压法 最简单的降低电平的方法。5V电平，经1.6k+3.3k电阻分压，就是3.3V。 (7) 限流电阻法 如果嫌上面的两个电阻太多，有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源，但只要串联一个限流电阻，保证输入保护电流不超过极限(如74HC 系列为20mA)，仍然是安全的。 (8) 无为而无不为法 只要掌握了电平兼容的规律。某些场合，根本就不需要特别的转换。例如，电路中用到了某种5V 逻辑器件，其输入是3.3V 电平，只要在选择器件时选择输入为TTL 兼容的，就不需要任何转换，这相当于隐含适用了方法3)。 (9) 比较器法 算是凑数，有人提出用这个而已，还有什么运放法就太恶搞了。 那位说的可以～但我分析你也不是非要芯片不可吧？尽量节约成本啊～ 3.3V转5V 电平转换方法参考 电平转换
5V到3V3的电平转换-串口通信
5V到3V3的电平转换-串口通信 一、电平转换电路 下面来分析一下电路的设计思路： https://www.docsj.com/doc/402974990.html,/BLOG_ARTICLE_244240.HTM 首先声明一下：这个电路是从3V3的角度考虑的！ 1、接收通道 我们首先来明确一下数据流向（其实就是电平驱动方向），接收通道是由5V方驱动的（Source），3V3方只是取电平（Sink），因此TXD5V作为此通道的输入方，RXD3V3作为通道的输出方。 我们知道，三极管（开关型）集电极输出驱动能力不错，我们就设计为集电极输出；但是，只有一个三极管是不行的，因为集电极输出的时候，基极电平和集电极逻辑是相反的；那么，加一个反相器？没必要，那是另外一种电平转换的方法了，我们只需要再使用一个三极管，基极接前级输出就可以了。这样，逻辑转换就完成了，当输入低电平时，Q1截止，集电极输出高电平，Q2导通，集电极输出低电平。同理，高电平分析是一样的。 逻辑转换完成了，那么就是电平的问题了。这很好解决，输入方为5V逻辑，那么就给它一个VCC5，3V3逻辑高电平需要一个3V3，那么就给一个VCC3V3；OK！ 2、发送通道 分析完接收通道，发送通道的原理其实也是一样的，就不详细介绍了。 3、结论 其实如果稍微熟悉电子电路知识的人看来，这个电路实在太简单，正因为如此，我才要强调，基础很重要！否则，一个系统的设计会在这些小地方卡住。 二、电平问题： 单片机手册————电气特性 常用逻辑电平：12V，5V，3.3V； 1.TTL电平： 输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。
逻辑电平转换器
逻辑电平转换器 在新一代电子产品设计中，TTL或5V CMOS电平已不再占据逻辑电路统治地位。随着低电压逻辑的引入，系统内部常常出现输入/输出逻辑不协调的问题，从而提高了系统设计的复杂性。例如，当1.8V的数字电路与工作在3.3V的模拟电路进行通信时，需要首先解决两种电平转换问题，本文介绍了不同逻辑电平之间的转换方法。 1 逻辑电平转换的必要性 型号I/O通道数单向/双向 Rx/Tx V L范围Vcc范围独立使能速率 MAX3001 8 双向，8/8 1.2V～5.5V 1.65V～5.5V Yes 4Mbps MAX3370 1 双向，1/1 1.65V～ 5.5V 2.5V～5.5V No 2Mbps MAX3371 1 双向，1/1 1.65V～ 5.5V 2.5V～5.5V Yes 2Mbps MAX3372/3 2 双向，2/2 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 230kbps MAX3374 MAX3375 MAX3376 2 单向，2/0 单向，1/1 单向，0/2 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 16Mbps MAX3377 MAX3378 4 双向，4/4 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 230kbps MAX3379 4 单向，4/0 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 16Mbps MAX3390 4 单向，3/1 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 16Mbps MAX3391 4 单向，2/2 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 16Mbps MAX3392 4 单向，1/3 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 16Mbps MAX3393 4 单向，0/4 1.2～5.5V 1.65V～5.5V Yes 16Mbps 随着不同工作电压的数字IC的不断涌现，逻辑电平转换的必要性更加突出，电平转换方式也将随逻辑电压、数据总线的形式(例如4线SPI、32位并行数据总线等)以及数据传输速率的不同而改变。现在虽然许多逻辑芯片都能实现较高的逻辑电平至较低逻辑电平的转换(如将5V电平转换至3V电平)，但极少有逻辑电路芯片能够较低的逻辑电平转换成较高的逻辑电平(如将3V逻辑转换至5V逻辑)。另外，电平转换器虽然也可以用晶体管甚至电阻——二极管的组合来实现，但因受寄生电容的影响，这些方法大大限制了数据的传输速率。
CMOS电平转换电路详解
CMOS电平转换电路详解 COMS集成电路是互补对称金属氧化物半导体（Compiementary symmetry metal oxide semicoductor）集成电路的英文缩写，电路的许多基本逻辑单元都是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接的，静态功耗很小。 COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5~+15V均能正常工作，电压波动允许10，当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1，输出电压低于VSS+0.5V（VSS为数字地）为逻辑0。CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc，而输出低电平约为0.1Vcc.当输入电压高于VDD-1.5V时为逻辑1，输入电压低于VSS+1.5V（VSS为数字地）为逻辑0。 TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑1，0V 等价于逻辑0，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。 标准TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小2.4V，典型值3.4V，输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.4V，典型值0.2V（输入H》2V，输入L《0.8V;输出H 》2.4V（3.4V），输出L《0.4V（0.2V）。 CMOS电平是数字信号还是模拟信号？CMOS电平是数字信号，COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5--+15V均能正常工作，电压波动允许10，当输出电压高于VDD-0.5V 时为逻辑1，输出电压低于VSS+0.5V（VSS为数字地）为逻辑0，一般数字信号才是0和1 。 cmos电平转换电路1、TTL电路和CMOS电路的逻辑电平 VOH：逻辑电平1 的输出电压 VOL：逻辑电平0 的输出电压 VIH ：逻辑电平1 的输入电压 VIH ：逻辑电平0 的输入电压 TTL电路临界值：
电路图和实物图专项练习
实物图与电路图的转化方法 按照电路图连接实物图和将实物图的连接情况画成电路图，是初中电学中一项非常重要的实验技能，是同学们在学习电路知识时应该掌握的基本技能之一，下面向同学们介绍一种做好电路图和实物图转化题的好方法。 一. 根据电路图连接实物图的方法 通常情况下只要对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可，而对于复杂的实物图的连接，我们可以分以下几步完成：（1）在电路图中任选一条单一的回路，并对照这个回路在实物图中将相应的元件连接好。 （2）对照电路图，把所选回路以外的元件分别补连到实物图的相应位置，在连入回路以外的元件时，要找出电路中电流的分流点和汇合点，将回路以外的元件连接在两点之间。这里要特别注意实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。 例1. 请按照图1所示的电路图将图2中的实物元件连接起来。 分析：首先在图1中任选一条单一的回路，我们可以选择电池、开关S和灯L2、L3所组成的电路，并按此回路在图2中将对应的实物依次连接起来，将电池的正极接L3的左端，L3的右端接L2的左端，L2的右端接S的右端，S的左端接电池的负极。然后对照图1，将漏选的灯L1、S1连接在分流点（L3的左端）和汇合点（L2的右端），即L1的左端接L3的左端，L1的右端接S1的左端，S1的右端接L2的右端，这样整个电路就连接好了（如图3所示） 图3 小结： 以上连接实物图的方法，我们可以用一句话来概括：先找路、后连图、再补漏。连接实物图时，导线不要交叉，导线的端点必须接在各元件的接线柱上。
二. 根据实物图画电路图的方法 根据实物图画电路图时要用规定的电路符号代替实物，按照实物的连接方式画出规范的电路图。画电路图时要注意： （1）电路图中各元件摆放的位置尽量与实物图中各元件位置相对应，这样便于检查。 （2）各电路元件摆放的位置要均匀、美观； （3）交叉连接的导线，一定要在连接处画一个“黑点”。 例2. 画出图4所示实物电路的电路图。 分析：这个电路包括了以下元件：电池，开关S1、S2、S3，灯L1、L2，要想弄清它们的连接关系，我们要从电源的正极出发，来分析一下电流的路径。 由此我们可以根据以 上分析我们画出的电路图（如图5所示）。 小结：依照实物连接图画电路图，同样也要弄清电流分流点和汇合点，画好电路图后一定要标明元件的符号（与实物相对应）。
IIC的5V和3.3V电平转换的经典电路.3V电平转换的经典电路分享
IIC的5V和3.3V电平转换的经典电路 在电平转换器的操作中要考虑下面的三种状态： 1 没有器件下拉总线线路。“低电压”部分的总线线路通过上拉电阻Rp上拉至3.3V。MOS-FET 管的门极和源极都是3.3V，所以它的VGS 低于阀值电压，MOS-FET 管不导通。这就允许“高电压”部分的总线线路通过它的上拉电阻Rp拉到5V。此时两部分的总线线路都是高电平，只是电压电平不同。 2 一个3.3V 器件下拉总线线路到低电平。MOS-FET 管的源极也变成低电平，而门极是3.3V。VGS上升高于阀值，MOS-FET 管开始导通。然后“高电压”部分的总线线路通过导通的MOS-FET管被3.3V 器件下拉到低电平。此时，两部分的总线线路都是低电平，而且电压电平相同。 3 一个5V 的器件下拉总线线路到低电平。MOS-FET 管的漏极基底二极管“低电压”部分被下拉直到VGS 超过阀值，MOS-FET 管开始导通。“低电压”部分的总线线路通过导通的MOS-FET 管被5V 的器件进一步下拉到低电平。此时，两部分的总线线路都是低电平，而且电压电平相同。 这三种状态显示了逻辑电平在总线系统的两个方向上传输，与驱动的部分无关。状态1 执行了电平转换功能。状态2 和3 按照I2C 总线规范的要求在两部分的总线线路之间实现“线与”的功能。 除了3.3V VDD1 和5V VDD2 的电源电压外，还可以是例如：2.5V VDD1 和12V VDD2。在正常操作中，VDD2必须等于或高于VDD1（在开关电源时允许VDD2 低于VDD1）。
MOS-N 场效应管双向电平转换电路-- 适用于低频信号电平转换的简单应用 如上图所示，是MOS-N 场效应管双向电平转换电路。 双向传输原理： 为了方便讲述，定义 3.3V 为 A 端，5.0V 为 B 端。 A端输出低电平时（0V），MOS管导通，B端输出是低电平（0V） A端输出高电平时（3.3V），MOS管截至，B端输出是高电平（5V） A端输出高阻时（OC），MOS管截至，B端输出是高电平（5V） B端输出低电平时（0V），MOS管内的二极管导通，从而使MOS管导通，A端输出是低电平（0V）B端输出高电平时（5V），MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V） B端输出高阻时（OC），MOS管截至，A端输出是高电平（3.3V） 优点： 1、适用于低频信号电平转换，价格低廉。 2、导通后，压降比三极管小。 3、正反向双向导通，相当于机械开关。 4、电压型驱动，当然也需要一定的驱动电流，而且有的应用也许比三极管大。
电平转换电路
3.1 应用举例－应用SN74LVC2G07实行电平转换 图6显示了SN74LVC2G07一个Buffer作1.8V到5V的转换，另一Buffer 作3.3V到1.8V的转换。 器件的电源电压为1.8V。它可以保证器件将输入最低的VIH识别为有效的高电平。输出上拉电阻的最小值取决于器件开漏脚的最大灌电流能力（maximum current-sinking capability Iol max）。而最大灌电流能力是受限于输出信号的最大允许的上升时间的。 Rpu(min)＝（Vpu-Vol）/ Iol(max) 对于图6中的SN74LVC2G07，假设Vpu1=5V±0.5V，Vpu2=1.8V±0.15V，而且电阻的精度为5% Rpu1(min)＝((5.5V-0.45V)/4mA)×(1/0.95)=1.33kΩ 最接近的标称值为1.5kΩ。 Rpu2(min)＝（（1.8V-0.45V）/4mA）×（1/0.95）＝394.73Ω 最接近的标称值为430Ω。 图7显示了在不同上拉电阻值的情况下具有10pF容性负载情况下的输出波形。当上拉电阻值增大后，输出信号的上升时间也增加了。
3.2 不要在CMOS 驱动的输出端加上拉电阻
在电平转换时，系统设计者不能在CMOS器件的输出端加上拉电阻。这种作法有很多弊端，应该避免使用。一个问题是在输出为低时增加了功耗。当CMOS 驱动输出为高是也会产生另一个危害。高电平的电源会通过上拉电阻对低电平电源灌电流。此时，下部的N沟道晶体管是关闭的，上部的P沟道晶体管是导通的。电流灌入低电平的电源会产生无法预料的后果。 4 FET开关 TI的CB3T,CBT,CBTD和TVC系列的总线开关可以用作Level-shifter。FET开关非常适用于不需要电流驱动并有很短传播时延的电平转换应用。 FET开关的好处： ●很短的传播时延 ●TVC器件（或者将CBT 器件配置为TVC）不用方向控制就可以实现双向电平转换 TI的CB3T系列器件可以用于5V到3.3V转换。图9显示了CB3T器件用作双向电平转换的一些应用。
1-Wire双向电平转换器(1.8V至5V)参考设计
1-Wire?双向电平转换器(1.8V至5V)参考设计 Stewart Merkel 摘要：设计人员要求1-Wire主机IO采用漏极开路架构，工作在1.8V。而多数1-Wire 从器件无法工作在1.8V。本应用笔记介绍了实现1.8V 1-Wire主机与5V 1-Wire从器件之间电平转换的参考设计(RD)。该参考设计用于驱动典型的1-Wire从器件，利用MAX3394E 电平转换器实现电平转换。 引言 FPGA、微处理器、DS2482-100和DS2480B是常见的1-Wire主机器件。1-Wire/iButton?从器件由Maxim生产，该系列器件的典型工作电压为2.8V至5.25V。过去，传统的1-Wire 主机和从器件均采用5V漏极开路逻辑。 现在，设计人员需要1-Wire主机IO提供1.8V的漏极开路逻辑。而大部分1-Wire从器件可以安全地工作在5V，它们中的绝大多数无法工作在1.8V。需要一个双向电平转换器克服这种限制。本参考设计(RD)采用Maxim?的MAX3394E双向电平转换器，用于解决这类应用中的问题。 电平转换器 MAX3394E双向电平转换器采用8引脚、3mm x 3mm TDFN封装。借助其内部摆率增强电路，可理想用于大电容负载驱动。1-Wire从器件电容负载通常大于500pF。MAX3394E的VCC I/O引脚具有±15kV HBM (人体模式)静电保护，为1-Wire主机提供保护。1-Wire总线通常用于连接外部世界，HBM保护是基本需求。推荐在上拉电阻(R3)、可选择的强上拉电路以及1-Wire从器件处使用DS9503P以增强ESD保护。 应用电路 图1所示电路利用MAX3394E实现1.8V至5V双向电平转换，系统采用漏极开路端口。 图1. 1-Wire双向电平(1.8V至5V)转换器电路原理图，注意，引脚I/O VL和I/O VCC 具有10kΩ内部上拉。 该参考设计的BOM (材料清单)如表1所示。
电平转换电路
7.10 电平转换电路 在数字电路系统中，一般情况下，不同种类器件(如TTL、CMOS、HCMOS等)不能直接相连；电源电压不同的CMOS、HCMOS器件因输出电平不同也不能直接相连，这就涉及到电平转换问题。所幸的是目前单片机应用系统中的MCU、存储器、μP监控芯片、I/O扩展与接口电路芯片等多采用HCMOS工艺；另一方面74LS系列数字电路芯片已普遍被74HC系列芯片所取代。即数字电路系统中的门电路、触发器、驱动器尽可能采用74HC系列（或高速的74AHC系列）芯片、CD40系列或 CD45系列的CMOS器件(速度较HCMOS系列慢，但功耗比HC系列芯片低、电源电压范围宽。当电源电压大于5.5V时，CMOS数字逻辑器件就成了唯一可选的数字IC芯片)，尽量不用74LS系列芯片(速度与74HC系列相同，但电源范围限制为5.0V±5%、功耗大、价格甚至比74HC系列高)与74系列(在74系列中，只有输出级可承受高压的7406、7407 OC门电路芯片仍在使用)。 根据CMOS、HCMOS芯片输出高低电平特征、输入高低电平范围，在电源电压相同，且不大于5.5V情况下，这些芯片能直接相连。因此，在现代数字电子电路中只需解决不同电源电压CMOS、HCMOS器件之间的连接问题。 7.10.1 高压器件驱动低压器件接口电路 高压器件驱动低压器件(如5V驱动3V或9V驱动5V、3V)时，一般不能直接相连，应根据高压器件输出口结构(漏极开路的OD门、准双向或CMOS互补推挽输出)选择相应的接口电路。 对于OD输出引脚，可采用图7-42(a)所示电路，上拉电阻R一般取 10K～510K之间，具体数值与前级输出信号频率有关：输出信号频率高，如1MHz以上方波信号，R取小一些；输出信号频率低，R可取大一些，以减小输出低电平时上拉电阻R的功耗。 对于CMOS互补推挽输出、准双向(如MCS-51的P1、P2、P3口)输出，须在两者之间加隔离二极管，如图7-42(b)所示，其中电阻R选择与图(a)相同，二极管D可采用小功率开关二极管，如1N4148。前级输出高电平时,二极管D截止，后级输入高电平电压接近电源电压。当前级输出低电平时，二极管D导通，后级输入低电平电压=+(二极管导通压降)。显然<1.0V，当后级电路为HCMOS、CMOS器件时，只要输入级N沟
实物图与电路图的转化方法
实物图与电路图的转化法 先分析电路，不用着急连电源，先找那些用电器和电表是并联的，找哪些是串联的，最后连总电路。但是要注意一点：电流表和电压表的连接线柱不要接反了，否则的话要扣分的。 一，根据电路图连接实物图时，一般有以下几个法： 1、先串后并法： 从电源正极开始，先连接电路中元件最多的一条支路，再将其他支路并联在此支路 上。 2、标号法： 从电源正极开始，先连接电路中元件最多的一条支路，再将其他支路并联在此支路 上。 3、标路径法： 当你看到一个电路图，你先识别时串联还是并联。 如果是串联，比如说一个电路依次是从正极到开关S到电器L1到用电器L2到负极，那么我们不妨先在草稿纸上写出电流的向：+ →S →L1 →L2 →—，然后根 据这个就可以依次连接实物图。 如果是并联，那么我们先分清楚电流从正极到负极有几条路，比如说一个并联电路，它的干路是从正极到开关S，支路一是从开关S1到用电器L1，支路二是从开关S2 到用电器L2，那么我们分别写出两条支路的电流向: + →S →S1 →L1 –和+ →S →S2 →L2 →-- , 然后找出相同的部分，那么这些相同的部分就是一条路了，再在不同德部分开始分 岔，这样连接实物图，很有效。 二、根据实物图画出电路图 根据实物图画出电路图是初中物理中常见的题目，在这里可做如下假设： (1)、导线像橡皮筋，可伸长可缩短，不会被扯断。 (2)、接点即可拆分，又可以合并。并且能够移动，只要不夸任电路元件。 (3)、电路元件可以挪动，只要不跨过任接点。 (4)、导线可以拆股，可并股。一般可以拆分多股，多股可以并为一股。
1、替换法、 将实物图中的元件用特定的符号替换下来，再将图形整理成规的电路图的一种法。 替换时要注意： (1)、必须用特定的符号代替电路元件； (2)、接线柱上的连接位置不能改变； (3)、电源极性、电表正负接线柱不能颠倒。 2、节点法： (1)、在实物图中将各元件用字母标好； (2)、从电源正极出发，找到一个节点（就像三岔路口一样，两条或三条或更多导线 交的一点），假定为A点。 (3)、从电源负极出发，找到一个支点，假定为B点； (4)、在A、B之间有电源的部分是干路，在A、B之间但没有电源的部分是支路； (5)画出干路，并标出A、B点； (6)、画出支路； (7)、对照实物图，按照从A点到B点的元件顺序画出第一条支路； (8)、用同样的法画出其他支路； (9)、检查整理，使电路图规、美观； 注：画图时，随时将画出的元件用字母表示。 （一）电流路径法 一. 根据电路图连接实物图的法 通常情况下只要对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可，而对于复杂的实物图的连接，我们可以分以下几步完成：
电平转换方法
常用的电平转换方案 (1) 晶体管+上拉电阻法 就是一个双极型三极管或 MOSFET，C/D极接一个上拉电阻到正电源，输入电平很灵活，输出电平大致就是正电源电平。 (2) OC/OD 器件+上拉电阻法 跟 1) 类似。适用于器件输出刚好为 OC/OD 的场合。 (3) 74xHCT系列芯片升压 (3.3V→5V) 凡是输入与 5V TTL 电平兼容的 5V CMOS 器件都可以用作 3.3V→5V 电平转换。 ——这是由于 3.3V CMOS 的电平刚好和5V TTL电平兼容（巧合），而 CMOS 的输出电平总是接近电源电平的。 廉价的选择如 74xHCT(HCT/AHCT/VHCT/AHCT1G/VHCT1G/...) 系列 (那个字母 T 就表 示 TTL 兼容)。 (4) 超限输入降压法 (5V→3.3V, 3.3V→1.8V, ...) 凡是允许输入电平超过电源的逻辑器件，都可以用作降低电平。 这里的"超限"是指超过电源，许多较古老的器件都不允许输入电压超过电源，但越来越多的新器件取消了这个限制 (改变了输入级保护电路)。 例如，74AHC/VHC 系列芯片，其 datasheets 明确注明"输入电压范围为0~5.5V"，如果采 用 3.3V 供电，就可以实现 5V→3.3V 电平转换。 (5) 专用电平转换芯片 最著名的就是 164245，不仅可以用作升压/降压，而且允许两边电源不同步。这是最通用的电平转换方案，但是也是很昂贵的 (俺前不久买还是￥45/片，虽是零售，也贵的吓人)，因此若非必要，最好用前两个方案。 (6) 电阻分压法 最简单的降低电平的方法。5V电平，经1.6k+3.3k电阻分压，就是3.3V。 (7) 限流电阻法 如果嫌上面的两个电阻太多，有时还可以只串联一个限流电阻。某些芯片虽然原则上不允许输入电平超过电源，但只要串联一个限流电阻，保证输入保护电流不超过极限(如 74HC 系列为 20mA)，仍然是安全的。 (8) 无为而无不为法 只要掌握了电平兼容的规律。某些场合，根本就不需要特别的转换。例如，电路中用到了某种 5V 逻辑器件，其输入是 3.3V 电平，只要在选择器件时选择输入为 TTL 兼容的，就不需要任何转换，这相当于隐含适用了方法3)。 (9) 比较器法
常见电平转换芯片
常用的一些电平转换芯片 芯片描述电压范围位数是否双电源 SN74AVC1T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的单位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 1 双电源 SN74LVC1T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的单位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 1 双电源 SN74AVCH2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 2 双电源 SN74LVC2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源收发器 1.65 5.5 两者兼有 2 双电源 SN74AVC2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 2 双电源 SN74AVCH4T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 4 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 4 双电源SN74AVC4T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 4 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 4 双电源 SN74AVCH8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 8 双电源SN74LVC8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 8 双电源SN74AVC8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 8 双电源 SN74LVC16T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 16 位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 16 双电源SN74AVC16T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 16 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 16 双电源SN74AVC20T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 20 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 20 双电源SN74AVC24T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 24 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 24 双电源SN74AVC32T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 32 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 32 双电源SN74TVC3306 双路钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 2 FET 开关 SN74TVC3010 10 位钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 10 FET 开关 SN74TVC16222A 22 位钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 22 FET 开关
电路图和实物图相互转化
电路图和实物图相互转化 一、选择题 1．如下图的四个电路中与下边的图对应的是（） 2．如图7(a)所示的实物图．与图7(b)所示电路对应的是（） 3．如图所示的四个电路图中，与实物图对应的是（） 4．以下电路图中与图实物图一致的是（） 5．小轿车上大都装有一个指示灯，用它来提醒司机车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好(相当于一个开关断开)，该指示灯就会发光。图为几位同学设计的模拟电路图，你认为最符合上述要求的是（） 6．家用电冰箱的用电部分主要是电动压缩机和照明灯泡。其中，电动压缩机M受温控开关S1的控制，照明灯泡L受门控开关S2的控制，要求它们既能单独工作又能同时工作。图中是几个同学设计的家用电冰箱的电路图，其中符合要求的是（）
7．某大门控制电路的两把钥匙分别由两名工作人员保管，单把钥匙无法打开。图的电路中最为可行的是（） 8．教室里投影仪的光源是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温。为了保证灯泡不被烧坏，要求：带动风扇的电动机启动后，灯泡才能发光；风扇不转，灯泡不能发光。则在如图所示的四个电路图中符合要求的是（） 9．为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，开关S2断开，仪表盘上的指示灯将亮起；当系上安全带时，开关S2闭合，指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是（） 10．楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动没有声音时，自动断开。若将这两个开关配合使用（如图），就可以使楼道灯变得“智能化”，这种“智能”电路正确的是:（） 11．如图所示，电冰箱内有一个通过冰箱门来控制的开关，当冰箱门打开时，开关闭合使冰箱内的照明灯点亮；当冰箱门关闭时，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。在图4的四个电路中，能正确表示冰箱开门状态下冰箱内照明电路的是:（）
常用电平转换芯片
芯片描述电压范围位数是否双电源 SN74AVC1T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的单位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 1 双电源 SN74LVC1T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的单位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 1 双电源 SN74AVCH2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 2 双电源 SN74LVC2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源收发器 1.65 5.5 两者兼有 2 双电源 SN74AVC2T45 具有可配置电压转换和 3 态输出的双位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 2 双电源 SN74AVCH4T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 4 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 4 双电源SN74AVC4T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 4 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 4 双电源 SN74AVCH8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 8 双电源SN74LVC8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 8 双电源SN74AVC8T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 8 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 8 双电源 SN74LVC16T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 16 位双电源总线收发器 1.65 5.5 两者兼有 16 双电源SN74AVC16T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 16 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 16 双电源SN74AVC20T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 20 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 20 双电源SN74AVC24T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 24 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 24 双电源SN74AVC32T245 具有可配置电压转换和 3 态输出的 32 位双电源总线收发器 1.2 3.6 两者兼有 32 双电源SN74TVC3306 双路钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 2 FET 开关 SN74TVC3010 10 位钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 10 FET 开关 SN74TVC16222A 22 位钳位电压 0.8 5.0 两者兼有 22 FET 开关
常用的电平转换方案
常用的电平转换方案 1，TTL电平(什么是TTL电平)： 输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。 2，CMOS电平： 1逻辑电平电压接近于电源电压，0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。 3，电平转换电路： 因为TTL和COMS的高低电平的值不一样（ttl 5v<＝＝>cmos 3.3v），所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。哈哈 4，OC门，即集电极开路门电路，OD门，即漏极开路门电路，必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，所以又叫做驱动门电路。 5，TTL和COMS电路比较： 1）TTL电路是电流控制器件，而coms电路是电压控制器件。 2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50n s),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片集越热，这是正常现象。3）COMS电路的锁定效应： COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。 防御措施：1）在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不超过不超过规定电压。 2）芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端出现瞬间的高压。 3）在VDD和外电源之间加线流电阻，即使有大的电流也不让它进去。 4）当系统由几个电源分别供电时，开关要按下列顺序：开启时，先开启COMS电路得电源，再开启输入信号和负载的电源；关闭时，先关闭输入信号和负载的电源，再关闭COMS电路的电源。 6，COMS电路的使用注意事项 1）COMS电路时电压控制器件，它的输入总抗很大，对干扰信号的捕捉能力很强。所以，不用的管脚不要悬空，要接上拉电阻或者下拉电阻，给它一个恒定的电平。 2）输入端接低内组的信号源时，要在输入端和信号源之间要串联限流电阻，使输入的电流限制在1mA之内。3）当接长信号传输线时，在COMS电路端接匹配电阻。 4）当输入端接大电容时，应该在输入端和电容间接保护电阻。电阻值为R=V0/1mA.V0是外界电容上的电压。5）COMS的输入电流超过1mA，就有可能烧坏COMS。 7，TTL门电路中输入端负载特性（输入端带电阻特殊情况的处理）： 1）悬空时相当于输入端接高电平。因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。 2）在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平，输入端出呈现的是高电平而不是低电平。因为由TTL门电路的输入端负载特性可知，只有在输入端接的串联电阻小于910欧时，它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来，串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。这个一定要注意。COMS门电路就不用考虑这些了。 8，TTL电路有集电极开路OC门，MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门，它的输出就叫做开漏输出。
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