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淺談GTL-TVC系列的I/O保護應用和電壓轉換
文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2021/8/6 9:24:00
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在半導體世界中,有許多I / O標準通常根據設備工作電壓對輸入電壓(VIH或VIL)和輸出電壓(VOH或VOL)有不同的電壓水平要求。這些電壓電平定義設備如何與其他設備通信,并且電壓電平表示為總線(xiàn)標準。其中一些總線(xiàn)標準包括5 V CMOS,5 V TTL,3.3 V LVTTL,2.5 V AGP圖形端口和1.5 V GTL +主機總線(xiàn)。提供遷移路徑在所有行業(yè)領(lǐng)域中都很重要,因為在新設計中使用的系統組件即使在更高的電壓水平下運行,也必須使用現有的總線(xiàn)基礎結構與組件進(jìn)行通信。由于新設備是采用先進(jìn)的亞微米半導體工藝技術(shù)設計和生產(chǎn)的,

飛利浦半導體Gunning收發(fā)器邏輯轉換器電壓鉗位(GTL-TVC)系列雙向低壓轉換器采用BiCMOS工藝設計,用于保護新型高級亞微米組件上的敏感I / O。GTL-TVC設備保護這些新設備免受舊式舊設備施加的過(guò)電壓和ESD的影響,并轉換VIH和VOH開(kāi)關(guān)電平。本應用筆記中提供的信息描述了GTL-TVC系列的I / O保護應用和電壓轉換,并使設計工程師能夠成功地將具有不同I / O電壓電平的設備接口。

應用領(lǐng)域

電壓電平轉換

GTL-TVC設備可用于在以不同電壓電平運行的設備I / O之間建立接口。由于GTL-TVC設備的兩側均為漏極開(kāi)路,因此可能需要上拉電阻,具體取決于I / O接口類(lèi)型(圖騰柱或漏極開(kāi)路)和轉換方向(從高到低,從低到高或雙向)。定向)。只要柵極和源極電壓之間的電壓差保持在大約1 V,GTL-TVC器件就可以在1.0 V至5.0 V的任何電壓之間轉換。圖1中的推薦電路連接了柵極(GREF)和參考漏極(DREF)共同通過(guò)200 kΩ電阻達到一個(gè)電壓,該電壓應至少比參考源(SREF)電平高1.5V。該電路將柵極偏置到高于參考源電壓的閾值,并補償各部分之間的閾值變化。


圖1典型的兩位雙向應用

雙向翻譯

對于雙向轉換,GTL-TVC設備兩側的驅動(dòng)器必須是開(kāi)漏輸出,或者至少必須以這樣的方式控制它們:一側的輸出驅動(dòng)器上的高電平與低電平之間的爭用防止另一側的輸出驅動(dòng)器上的電壓過(guò)高。最簡(jiǎn)單的解決方案是使用漏極開(kāi)路設備(標準GTL和I2 C / SMBus輸出是漏極開(kāi)路輸出)。

使用開(kāi)漏器件時(shí),必須使用上拉電阻,并且其大小必須確保輸出驅動(dòng)器不會(huì )過(guò)載,也不會(huì )超過(guò)在翻譯應用中使用GTL-TVC器件時(shí)建議的15 mA電流。如果該設備用于I2C總線(xiàn)轉換,則必須確定電阻的大小,以提供小于3 mA的電流(指定I2C設備在0.4 V時(shí)最大驅動(dòng)3 mA電流)。

如圖1所示使用GTL-TVC器件時(shí),由于GTL-TVC器件將上升到參考電源電壓,因此不需要在較低電壓側上拉電阻。在將200kΩ電阻連接到基準漏極(DREF)和基準柵極(GREF)并上拉至比基準源(SREF)電平至少高1.5 V的電源電壓時(shí),大約2.5 µA的電流將流至基準電壓源(SREF)。較低的電壓側為參考源電壓值。如果已知低壓側泄漏(大于上述2.5 µA),則必須在低壓側和高壓側都包括一個(gè)上拉電阻,以提供所需的電流值。

向下翻譯

在進(jìn)行向下轉換時(shí),由于較低電壓側沒(méi)有驅動(dòng)器,因此較高電壓驅動(dòng)器可以是圖騰柱,不帶任何上拉電阻,也可以是帶上拉電阻的漏極開(kāi)路,并且在低壓上不需要電阻上拉除非有過(guò)多的泄漏(大于上段所述的2.5 µA),否則應確保其無(wú)泄漏。

 
 
 
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