Dwukierunkowy konwerter poziomów napięć

[Michał6201]

Każdy konstruktor elektronik wie jak ważne jest dopasowanie poziomów napięć połączonych ze sobą dwóch różnych układów elektronicznych. Niedostosowanie się do tej podstawowej zasady skutkuje uszkodzeniem często drogich układów elektronicznych.

Właśnie z myślą o tym postanowiłem zaprojektować i wykonać prosty konwerter poziomów napięć stanów logicznych. Z pewnością przyda się każdemu podczas uruchamiania nowych układów elektronicznych.

Sercem modułu konwertera jest 8-bitowy konwerter ST2378E firmy ST Microelectronics. Układ posiada możliwość dwukierunkowej konwersji poziomów napięć pomiędzy dwoma układami elektronicznymi bez konieczności przełączania kierunków. Można go wykorzystać np. podczas komunikacji pomiędzy mikrokontrolerem zasilanym napięciem +5V, a np. kartą SD, która zasilana jest napięciem +3,3V.

Wszystkie linie I/Ovcc posiadają wbudowane zabezpieczenie przeciwprzepięciowe 15kV. Zworka OE służy do przełączenia układu ST2378E w stan nieaktywny, podczas którego układ pobiera mniej niż 1uA, a wszystkie jego linie I/O są w stanie wysokiej impedancji.

Na pokładzie konwertera umieściłem dodatkowo stabilizator LDO +3,3V - MCP1755. Napięcie wyjściowe z tego stabilizatora może posłużyć np. do zasilania układu elektronicznego zasilanego niższym napięciem, w tym przypadku +3,3V. Należy tu pamiętać, że maksymalny pobór prądu przez układ nie może być większy niż 300mA. Do włączenia tego zasilania służy zworka VDD. Gdy używamy tego stabilizatora do zasilania układu o niższym napięciu, musimy pamiętać że w tym przypadku Vcc musi być większe bądź równe 3,6V

Do prawidłowego działania modułu napięcie VCC powinno być wyższe niż VL, co pokazałem na rysunku poniżej.

Producent kostki ST2378E gwarantuje szybkość transmisji danych do 13Mb/s w całym zakresie napięcia roboczego czyli: (1.8 V ≤ VL ≤ VCC ≤ 5.5 V). Wszystkie linie I/O oraz napięcia zasilające są wyprowadzone w postaci gold pinów.

Wymiary płytki PCB modułu konwertera: 33/27 [mm].
Dla zainteresowanych mogę wysłać na maila schemat mojego konwertera.

[niveasoft]

No i dobrze wiedzieć. Przejrzałem notę tego cuda żeby sprawdzić dlaczego nie użyć tu popularnego 74LVC125 i wydawać 9zł
Po lekturze noty dotarło do mnie, że to cały port - osiem pinów
Jak widać dopiero nota do mnie przemawia

[Michał6201]

Dokładnie:) cały port mamy do dyspozycji i w obydwie strony. Nie musisz zastanawiać się w którą stronę który sygnał leci tylko podpinasz, a w 74LVC125 kierunek jest ważny. Mimo wszystko chętnie sięgam po 74LVC125:)

[pimowo]

Mam (może głupie) pytanie odnośnie tego konwertera-czy można go użyć do 1x i2c i 6x 1wire jako zabezpieczenie przeciwprzepięciowe/ESD portów I/O uC?
Zasilanie 3V3 (jednakowe i wspólne z dwóch stron)

A może istnieje jakiś "scalaczek" który potrafi zabezpieczyć 8 linii I/O przed ESD? Fajnie jakby był w obudowie DIP

[kaktus]

A może istnieje jakiś "scalaczek" który potrafi zabezpieczyć 8 linii I/O przed ESD? Fajnie jakby był w obudowie DIP

poczytaj:
Wybór prawidłowego zabezpieczenia ESD

Ekspander portów I/O z wbudowanym zabezpieczeniem EMI i ESD

4 i 8 kanałowe filtry EMI/ESD

[kaktus]

Pojawiło się nowe ciekawe rozwiązanie związane z tematem:

2-kanałowe dwukierunkowe izolatory cyfrowe dla interfejsów I²C