Traslatore di livello
Trasformatore di livello arduino
Il Level Shifter esterno converte i segnali TTL (3,3 V) a bassa tensione in segnali standard RS-232 UART e viceversa. Il suo scopo è quello di convertire i segnali seriali tra l’unità principale dell’auto da un lato e un PC o un registratore di dati dall’altro. Può anche essere usato per altri dispositivi in un ambiente industriale dove è necessaria una conversione di segnali seriali. Una connessione condivisa di ingresso/uscita sulla parte anteriore del traslatore di livello esterno collega entrambi i lati della conversione.
Dimensioni (A x L x P) 20,9 x 55,8 x 54 mm Data Rate 115 kbit/s (garantito) Range di temperatura da -40 °C a +85 °C Corrente di standby max. 300 μA Corrente di alimentazione max. 50 mA Tensione di alimentazione da 4,7 V a 28 V
Livello shifter ic
La cella Level Shifter è usata per spostare un intervallo di tensione del segnale da un dominio di tensione a un altro. Questo è necessario quando il chip funziona a più domini di tensione. Un segnale in un dominio di tensione può avere una gamma di tensione che è diversa dal segnale in un altro dominio di tensione. Questa differenza nella gamma di tensione può causare un funzionamento inaffidabile del dominio di destinazione. Quindi le celle del Level Shifter sono inserite negli incroci dei domini di tensione.
Nell’immagine sopra, il segnale dal dominio 0.7V pilota una cella logica che opera nel dominio di tensione 1V. Il dominio a 0,7 V trascorre più tempo nella tensione di soglia della cella logica a tensione 1V che può causare ritardi di temporizzazione inaccettabili e correnti di crowbar. Se la differenza di tensione è maggiore, può succedere che il segnale del campo di tensione inferiore non arrivi nemmeno alla tensione di soglia della cella logica del dominio di tensione superiore. Una cella di trasferimento di livello nel crossover del dominio di tensione assicura un funzionamento affidabile del chip del dominio multitensione.
Trasformatore di livello da 3.3v a 5v
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Un traslatore di livello (level shifter), in elettronica digitale, chiamato anche logic-level shifter o voltage level translation, è un circuito utilizzato per tradurre i segnali da un livello logico o dominio di tensione ad un altro, permettendo la compatibilità tra IC con diversi requisiti di tensione, come TTL e CMOS.[1][2] I sistemi moderni utilizzano i level shifter per fare da ponte tra i domini tra processori, logica, sensori e altri circuiti. Negli ultimi anni, i tre livelli logici più comuni sono stati 1.8V, 3.3V e 5V, anche se i livelli sopra e sotto queste tensioni sono anche utilizzati.
Circuiti integrati con traslatore di livello a funzione fissa – Questi circuiti integrati forniscono diversi tipi di traslatore di livello in dispositivi a funzione fissa. Spesso raggruppati in configurazioni di spostamento di livello a 2 bit, 4 bit o 8 bit offerte con vari intervalli VDD1 e VDD2, questi dispositivi traducono i livelli logici senza alcuna logica integrata aggiuntiva o regolazione dei tempi.
Nozioni di base sui cambi di livello di tensione
In un articolo precedente abbiamo affrontato il problema di interfacciare un segnale di uscita a 5V con un sistema a 3.3V. In questo articolo trattiamo il problema opposto: abbiamo un’uscita a 3.3V e dobbiamo pilotare un sistema a 5V.
Infatti, gli ingressi 5V TTL e 5V CMOS hanno livelli logici diversi, quindi alcune delle soluzioni che presenteremo saranno adeguate per alcuni ingressi, ma potrebbero non funzionare in modo affidabile per altri tipi di ingressi.
In primo luogo, quando ci si interfaccia con gli ingressi TTL, qualsiasi uscita CMOS “moderna” funzionerà, poiché la tensione di uscita ad alto livello di un CMOS 3.3V è vicina a 3.3V (nota! La tensione di uscita effettiva dipende dalla corrente di uscita. Per le uscite molto caricate, i livelli di uscita potrebbero variare di 0,5V o più!), ancora la tensione minima di ingresso ad alto livello per un TTL è di 2V. Allo stesso modo, se non troppo pesantemente caricato, la tensione di uscita a basso livello di un CMOS è inferiore alle tensioni massime di ingresso TTL a basso livello.
Abbiamo scritto CMOS “moderni” perché i vecchi chip CMOS (per esempio la serie CD4xxx) hanno un’impedenza di uscita molto alta, quindi non possono affondare/sorgere troppa corrente (generalmente non si vuole affondare/sorgere più di 0,5 mA). Cercare di ottenere troppa corrente farà spostare troppo la tensione di uscita. I vecchi chip TTL hanno una corrente d’ingresso che potrebbe superare 1mA. Quasi tutti i moderni dispositivi CMOS (per esempio i GPIO degli MCU) permettono di pilotare una corrente molto più alta senza problemi.
