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I2C-BUS電平轉(zhuǎn)換芯片在安防產(chǎn)品的的應(yīng)用
*，現(xiàn)在CPU供電電壓有越來(lái)越低的趨勢(shì)，然而外圍功能模塊的供電電壓跟不上CPU供電電壓下降的速度，因此近些年來(lái)，電子產(chǎn)品中出現(xiàn)電平不匹配的情況越來(lái)越多，常見的解決方法有以下幾種：
1.晶體管+上拉電阻法
就是一個(gè)雙極型三極管或MOSFET，C/D極接一個(gè)上拉電阻到正電源，輸入電平很靈活，輸出電平大致就是正電源電平。
2.OC/OD器件+上拉電阻法
和*種非常類似，適用于器件輸出剛好為OC/OD的場(chǎng)合。
3.電阻分壓法
zui簡(jiǎn)單的降低電平的方法，假設(shè)幅值5V電平，經(jīng)1.6k+3.3k兩個(gè)電阻對(duì)地分壓，就是3.3V。
4.電平轉(zhuǎn)換芯片
把所有功能都集成在一顆芯片內(nèi)，并在芯片內(nèi)部做邊沿處理，體積小，速度快。
下面就著重講一下電平轉(zhuǎn)換芯片。所謂電平轉(zhuǎn)換芯片就是能連接兩個(gè)不同供電電壓的IC或是模塊，解決這些IC或是模塊的系統(tǒng)供電問(wèn)題，使這些IC或模塊能正常通信。一般評(píng)價(jià)一種電平轉(zhuǎn)換芯片的性能可以從以下幾個(gè)方面出發(fā)：
1.解決電平匹配的能力，不簡(jiǎn)單于電平的轉(zhuǎn)換，還有噪聲容限等抗干擾問(wèn)題。
2.轉(zhuǎn)換速度，主芯片速率不斷提升，要保證傳輸信號(hào)的完整性。
3.電源時(shí)序的控制。
4.驅(qū)動(dòng)能力。
上圖中的電平轉(zhuǎn)換芯片是雙電源邏輯器件，常見的雙電源電平轉(zhuǎn)換芯片包括單方向轉(zhuǎn)換、帶方向控制的雙向轉(zhuǎn)換（獨(dú)立的方向控制引腳）、自動(dòng)感應(yīng)雙向轉(zhuǎn)換，其中自動(dòng)感應(yīng)雙向轉(zhuǎn)換還包括Push-Pull和OpenDrain(I2C等應(yīng)用）兩種輸出形式。
雙向自動(dòng)感應(yīng)Push-Pull輸出結(jié)構(gòu)圖
雙向自動(dòng)感應(yīng)OpenDrain輸出結(jié)構(gòu)圖
英聯(lián)半導(dǎo)體公司兩種輸出形式的雙向自動(dòng)感應(yīng)電平轉(zhuǎn)換芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，下面簡(jiǎn)單介紹一下芯片的工作方式，圖2是Push-Pull輸出，這種輸出方式要求A、B端口不接上拉或下拉電阻，假如特定情況必須有上下拉電阻，那么阻值必須大于50K歐姆，否則A、B端口可能檢測(cè)不到高電平或者低電平。圖3是OpenDrain輸出，主要應(yīng)用于I2C、SPI等IO口需要有上拉電阻的應(yīng)用。也可以兼容Push-Pull的應(yīng)用，但是于Push-Pull傳輸速度相對(duì)較慢。結(jié)構(gòu)圖中的One-Shot是處理邊沿的內(nèi)部功能電路，能提升轉(zhuǎn)換速度。兩種都不需要方向引腳控制，能自動(dòng)檢測(cè)出IO端口的輸入輸出形式。英聯(lián)電子的雙向自動(dòng)感應(yīng)電平轉(zhuǎn)換芯片已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中，包括手機(jī)、POS機(jī)、行車記錄儀、安防系統(tǒng)等。
UM3212是一款支持I2C總線和SMBUS的自動(dòng)雙向，帶使能端的電平轉(zhuǎn)換芯片。