作者：Chris Cockrill 德州儀器

如今，現(xiàn)代設(shè)計(jì)公司不僅正在努力尋找功耗更低的更小型器件，同時(shí)他們還希望為工業(yè)自動(dòng)化、PC、服務(wù)器以及電信設(shè)備等應(yīng)用降低成本。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的絆腳石是：設(shè)計(jì)人員使用運(yùn)行在單一電壓下的處理器，其需要連接至工作在不同電壓下的各種外設(shè)或其它子系統(tǒng)。這就需要對(duì)電壓便捷地進(jìn)行上下變頻。這種變頻通常使用多個(gè)分立式組件完成。我們來(lái)討論一下為什么使用單電軌的單個(gè)邏輯組件能在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)，高效有力地進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。此外，我們還將教您如何便捷進(jìn)行上下變頻。

TI SN74LV1T 系列只需一個(gè)電軌，便可執(zhí)行上下電壓變頻。該器件的過壓容限輸入允許針對(duì) Vcc 電平進(jìn)行高達(dá) 5.5V 的下變頻，其可低至 1.8V。此外，該系列還具有更低的開關(guān)閥值，允許其上變頻至 Vcc 電平，其可高達(dá) 5.5V（見圖 1）。這可解決單個(gè)應(yīng)用中需要多個(gè)電壓等級(jí)的問題。

圖1：SN74LV1T 可取代多個(gè)分立式組件

如何進(jìn)行下變頻

SN74LV1T 系列可大幅簡(jiǎn)化下變頻。由于在任何有效 Vcc 下輸入容限為 5.5V，因此它們可用于進(jìn)行下變頻。輸入可以是高于 Vcc 的任何等級(jí)，高達(dá) 5.5V，輸出等于 Vcc 電平，其可低至 1.8V。SN74LV1T 非常獨(dú)特：ICC 電流可在下變頻時(shí)保持低于或等于指定值。變頻時(shí)的流耗情況如下圖 3 所示。

SN74LV1T 系列可幫助實(shí)現(xiàn)各種下變頻：

在 1.8V Vcc 下，從 2.5V、3.3V 或 5V 降至 1.8V

在 2.5V Vcc 下，從 3.3V 或 5V 降至 2.5V

在 3.3V Vcc 下，從 5V 降至 3.2V

如何進(jìn)行上變頻

上變頻實(shí)際上也很簡(jiǎn)單。輸入開關(guān)閥值可降低，因此高電平輸入電壓可比典型 CMOS 的 Vih 低很多。例如，如果 Vcc 是 3.3V，那么典型 CMOS 開關(guān)閥值就將為 VCC/2 或 1.65V。這就意味著輸入高電平必須至少是 Vcc*.7 或 2.31V。在 SN74LV1T 器件上，3.3V Vcc 的輸入閥值約為 1V。這有助于將具有 1.8V Vih的信號(hào)上變頻為高達(dá) 3.3V 的 Vcc 電平。實(shí)例如圖 3 所示。

SN74LV1T 系列可幫助實(shí)現(xiàn)各種上變頻：

在 1.8V Vcc 下，從 1.2V 變至 1.8V

在 2.5V Vcc 下，從 1.8V 變至 2.5V

在 3.3V Vcc 下，從 1.8V 或 2.5V 變至 3.3V

在 5V Vcc 下，從 2.5V 或 3.3V 變至 5V

圖2：3.3V Vcc 的開關(guān)閥值

在功耗非常重要的電池供電設(shè)備中，輸入低于 Vcc 時(shí)，功耗可能會(huì)更高。圖 4 是功耗實(shí)例。如果功耗是主要考慮因素，一定要查閱產(chǎn)品說(shuō)明書。

圖3：轉(zhuǎn)換時(shí)的功耗

SN74LV1T 系列器件可提供一個(gè)執(zhí)行功能和在需要上下變頻時(shí)轉(zhuǎn)換電壓等級(jí)的簡(jiǎn)單方法。一款采用小型封裝的器件便可替代多個(gè)分立式組件，無(wú)需上變頻。SN74LV1T 系列最終可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，從而不僅可縮小板級(jí)空間，而且還可降低成本。

原文請(qǐng)參見: http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2014/02/17/voltage-translation-it-doesn-t-get-any-easier-than-this.aspx
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