有負(fù)電勢的反相電平轉(zhuǎn)換電路
數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計要求考慮使用多個核心電壓。存儲器工作在1.8V,I2C和FPGA器件的工作電壓為3.3V,微控制器工作在5V,而電荷耦合器件圖像傳感器則需要-9V~8V的工作電壓。每種器件的時鐘必須適應(yīng)于其工作電壓。
可以用下圖中的電平轉(zhuǎn)換電路,將輸入時鐘信號調(diào)整到適當(dāng)?shù)倪壿嫺吆瓦壿嫷?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電平">電平,包括負(fù)電壓。這種特性對
于需要負(fù)電壓的器件很方便,如電荷耦合器件傳感器。雖然電路的輸出時鐘會相對輸入時鐘做180°反相,但這個反相并不影響器件的功能。
這是一款簡單而快速的電平轉(zhuǎn)換電路,可以將輸入時鐘調(diào)節(jié)為適應(yīng)正、負(fù)電壓電平。
電平轉(zhuǎn)換電路包括快速切換的晶體管Q1和Q2。用戶選擇電平轉(zhuǎn)換為高和轉(zhuǎn)換為低,這是直流偏置電壓,連接到晶體管的射極,以匹配于所需要的輸出高邏輯電平和低邏輯電平。C1、R1、D1、C2、R2和D2使Q1和Q2的基極電壓保持在接近于射極電壓。
由于存儲器和電荷耦合器件傳感器通常有高頻時鐘,因此可以通過選擇C1和C2防止低頻噪聲的通過。圖中的電路用了一個20MHz的信號做測量(下表),因此C1和C2的值都采用100pF。當(dāng)輸入電壓的時鐘為低時,Q1導(dǎo)通而Q2關(guān)斷,將輸出電壓的時鐘驅(qū)動到電平轉(zhuǎn)換的高電位。當(dāng)輸入電壓的時鐘為高時,Q1關(guān)斷而Q2導(dǎo)通,將輸出電壓的時鐘驅(qū)動到電平轉(zhuǎn)換的低電位,即使該電位相對地為負(fù)。
由于電路有高的切換速度,元件引線要盡量短,以減少電感,尤其是C3至C6與各自相應(yīng)晶體管射極的接線,以及連接地層或輸出地回路。
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