Un convertidor de voltaje o comúnmente conocido como “cambiador de nivel” cambia el nivel del voltaje de salida de un circuito. Este documento técnico describe varias arquitecturas de conversión de voltaje, su teoría de operación y aplicaciones. Compare los tipos de conversión de voltaje para probar circuitos para niveles de voltaje de salida, consumo de energía y retardo.
Un convertidor de voltaje o comúnmente conocido como “cambiador de nivel” cambia el nivel del voltaje de salida de un circuito. Este documento técnico describe varias arquitecturas de conversión de voltaje, su teoría de operación y aplicaciones. Compare los tipos de conversión de voltaje para probar circuitos para niveles de voltaje de salida, consumo de energía y retardo.
Conversión de voltaje unidireccional
La conversión de voltaje en la Figura 1 es fácil de implementar en su diseño. Siempre que el pin VCCA del traductor coincida con el VCC del dispositivo A, el pin VCCB del traductor coincida con el VCC del dispositivo B, y VCCA y VCCB estén dentro del rango de voltaje operativo especificado; el dispositivo B recibe automáticamente una tensión válida de 3,3 V. señal del dispositivo A incluso si no la genera. El traductor FXLP34 proporciona 2,6 mA de impulso de CC cuando VCCB es igual a 3 V.
El traductor de la Figura 1 se limita al cambio de nivel del dispositivo A al dispositivo B. Este traductor se considera unidireccional. Como se muestra en la Figura 2, algunas aplicaciones de cambio de nivel requieren funcionalidad bidireccional.
Conversión de voltaje bidireccional
de FXLH1T45 El traductor en la Figura 2 proporciona un cambio de nivel bidireccional, con dirección determinada por el pin DIR. Si DIR es BAJO, el dispositivo B
Dispositivo A (receptor). Si DIR es ALTO, el dispositivo A transmite al dispositivo B (receptor). Para minimizar la contención del bus, el Dispositivo A y el Dispositivo B deben desactivar (tri-estado) sus pines de E/S durante los cambios de dirección.de FXLH1T45Proporciona 18 mA de accionamiento de CC cuando la salida VCC es de 3 V.
El traductor bidireccional en la Figura 2 está algo limitado porque la carga del control de dirección está en el Dispositivo A o el Dispositivo B. Esta limitación condujo a la innovación del traductor de “orientación automática” en la Figura 3.
El cambiador autodireccional de la Figura 3 no requiere un pin direccional. Realiza un cambio de nivel bidireccional automático entre el dispositivo A y el dispositivo B utilizando un circuito patentado llamado bushold.
retención de baño
La figura 4 muestra la funcionalidad básica del circuito de retención de bus. Esencialmente, el controlador dinámico es un controlador fuerte del orden de 20 mA a 30 mA (según VCC) y tiene una duración transitoria de aproximadamente 10 a 40 ns después de detectar una transición de BAJO a ALTO o de ALTO a BAJO. Una arista en el lado A o B. Después de que el controlador dinámico se apaga (se agota el tiempo), el controlador más débil retiene el estado previamente entregado por el controlador dinámico. Este controlador de retención de bus débil se enciende hasta que se detecta la siguiente transición externa de BAJO a ALTO o de ALTO a BAJO del lado A o B. Por lo general, se requiere una fuente externa o sumidero de 500 µA para anular la retención de bus por parte de un dispositivo externo.
Los potentes controladores cargan y descargan rápidamente las líneas de transmisión capacitivas. Los controladores dinámicos de retención de autobús están diseñados para manejar tan solo 50 pF. El consumo de energía durante la espera del bus es mínimo, con un ICC típicamente inferior a 5 µA.
La figura 5 muestra una vista más detallada de la arquitectura de autodirección de espera del autobús. Los detectores de bordes en los puertos A y B son responsables de detectar bordes en cualquiera de los puertos destinados a sobrescribir el estado retenido actualmente. Cuando un detector de bordes detecta un borde, el otro detector de bordes se apaga automáticamente. El detector de bordes luego detecta el borde y establece el control de dirección apropiado para activar el controlador dinámico apropiado en esa dirección. El controlador dinámico está activado durante aproximadamente 10 ns a 40 ns antes de que se agote el tiempo de espera. El detector de borde opuesto se desactiva durante este período de 10 ns a 40 ns. Después de que haya transcurrido el tiempo de espera, el controlador ‘titular’ continúa manteniendo su estado actual con una fuerza de unidad más débil de 100 µA a 500 µA según el VCC de referencia, habilitando ambos detectores de borde.
En resumen, los “titulares” de los puertos A y B son controladores débiles responsables de mantener el estado de voltaje actual. Los controladores dinámicos de los puertos A y B (con tiempo de espera) son potentes controladores que bloquean temporalmente los nuevos estados detectados por el circuito de detección de bordes. El MUX es responsable de cambiar la propiedad de espera del autobús. Cuando OE está habilitado, A tiene puertos B y B tiene puertos A. Si OE está deshabilitado, A mantiene el puerto A y B mantiene el puerto B.