作者：Chris Cockrill 德州儀器

如今，現(xiàn)代設(shè)計公司不僅正在努力尋找功耗更低的更小型器件，同時他們還希望為工業(yè)自動化、PC、服務(wù)器以及電信設(shè)備等應(yīng)用降低成本。實現(xiàn)這些目標的絆腳石是：設(shè)計人員使用運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)。這就需要對電壓便捷地進行上下變頻。這種變頻通常使用多個分立式組件完成。我們來討論一下為什么使用單電軌的單個邏輯組件能在簡化設(shè)計的同時，高效有力地進行電壓轉(zhuǎn)換。此外，我們還將教您如何便捷進行上下變頻。

TI SN74LV1T 系列只需一個電軌，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 Vcc 電平進行高達 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 5.5V（見圖 1）。這可解決單個應(yīng)用中需要多個電壓等級的問題。

圖1：SN74LV1T 可取代多個分立式組件

如何進行下變頻

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

SN74LV1T 系列可幫助實現(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

如何進行上變頻

上變頻實際上也很簡單。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的信號上變頻為高達 3.3V 的 Vcc 電平。實例如圖 3 所示。

SN74LV1T 系列可幫助實現(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，功耗可能會更高。圖 4 是功耗實例。如果功耗是主要考慮因素，一定要查閱產(chǎn)品說明書。

圖3：轉(zhuǎn)換時的功耗

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

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