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[嵌入式]模电(电平转换电路)

因为时常的外围器件的信号电平不一,而微处理器的电平也不一,为了转换成合适的电平,于是学习了一个叫做电平转换器的电路,在网上看了资料,但是觉得收藏不过瘾容易吃灰,于是自己理解后用自己的话再写一次,巩固记忆。

上图:是一个电平转换成5V的一个电平转换电路

前提条件:

一、U_be必须要大于0.7,才能使管子完全导通

二、三极管是流控原件,需要一定的电流才能驱动这个三极管

因此我们在第一个条件,就必须满足

满足方法为,串一个R87,为什么要串R87呢,因为U_be如果导通,那其管压降仅有0.7V,如图可知,这个回路如果没有R87,则电压无处可放,最终导致对地硬刚,烧管子,因此R87也被称为限流电阻

计算方法为,先使用US的电压预先减去0.7V,余下的电压放到R87上,算出电流

刚刚提到三极管是一个流控原件,需要一定的电流才能打开,所以此时算出来的电流通过数据手册比较,是否达到了其最低的电流标准,同时也查看是不是超过了最大的电流,因为

P = i^2R,也是容易烧了,因此控制这个电流(R87的大小)非常关键——可以节能,又需要打开

R91的作用呢?

其作用需要一个判断,如果US的电压是非高即低,有稳定的电平状态并非悬空的话,是不太需要这个

但是

如果该US是一个悬空的话,就需要一个下拉电阻,使其电位无输出的时候悬在0V

而这个电阻的选型非常讲究

如果选得太小,其跟R87分压又争不过,要是不小心搞到U_be不足0.7的时候就完犊子了

但是如果选得太大,分压太多,U_be高到一定程度,又容易烧管子增加功耗,所以最好用图中的作参考一般都ok。

?

好,压力来到另一边

R83干什么用呢,假如他不在,那完犊子了,如果三极管打开了,那相当于5V全部加在一个三极管的U_ce上,直接干崩了三极管

细致些分析

一、当导通的时候其实Uce的电压仅有0.1V,相当于被地面钳位了接地了(需要去模拟一下)

二、当输入为低电平,三极管不导通,输出相当于对下一级电路的输入使用10K电阻进行上拉,实际测试结果为5.0V(空载)

请注意:此时都是指小电流下的一个状态,如果去到了大电流,那么结果又不一样了(会怎么变呢?)

如果电流变大(当三极管截至的时候才有电流经过下一级负载),则R83分压会变大,使得输出的电压变成一个非常小的值,比如这个电路输出的电流有10mA的时候,电阻的分压就达到了4.7V,则到达输出的电压仅有0.3,则不符合我想要的几乎5V的输出

因此不能用在大电流的环境上

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加:2022-03-08 22:42:39  更:2022-03-08 22:44:54 
 
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