ADG3304雙向邏輯電平轉換器的定義及工作原理
ADG3304是一款雙向邏輯電平轉換器,內置4個雙向通道。它可用于多電壓數字系統,如利用SPI和MICROWIRE接口在低壓DSP/控制器與高壓器件之間進行數據傳輸等。該器件的內部結構允許執行雙向邏輯電平轉換,且無需借助額外的信號來設置轉換方向。
工作原理
ADG3304 電平轉換器可在使用多路供電電壓的系統中實現必要的電平轉換。該器件需要兩路供電,即VCC A和VCC Y(VCC A ≤ VCC Y)。這些供電為器件兩側的邏輯電平設定基準。當驅動A引腳時,器件會將與VCC A兼容的邏輯電平轉換為Y引腳上可用的與VCC Y兼容的邏輯電平。同理,當驅動Y引腳時,與VCC Y兼容的邏輯電平會被轉換為A引腳上可用的與VCC A兼容的邏輯電平。由于該器件支持雙向轉換,當EN = 0時,A1至A4和Y1至Y4引腳處于三態。當EN驅動為高電平時,ADG3304進入正常工作模式并執行電平轉換。
電平轉換器架構
ADG3304由四個雙向通道組成。每個通道均可實現A→Y或Y→A方向的邏輯電平轉換。它采用一次性加速器架構,確保出色的開關特性。圖39展示了一個雙向通道的簡化框圖。

在A→Y方向進行電平轉換時,會使用一個電平轉換器(U1)和一個反相器(U2),而在Y→A方向進行轉換時,則使用反相器U3和反相器U4。一次性發生器檢測通道任一側(A側或Y側)出現的上升或下降沿。它發送一個短脈沖,在上升沿時觸發PMOS晶體管(T1至T2),在下降沿時觸發NMOS晶體管(T3至T4)。這會對電容性負載進行更快地充電/放電,從而產生更快地上升和下降時間。
未使用的通道(A或Y)的輸入應連接到相應的VCC軌(VCC A或VCC Y)或接地。
輸入驅動要求
為確保ADG3304正常工作,驅動ADG3304通道輸入的電路應具有小于等于150Ω的輸出阻抗,且最小峰值電流驅動能力為36mA。
輸出負載要求
ADG3304電平轉換器設計用于驅動與CMOS兼容的負載。如果需要電流驅動能力,建議在ADG3304輸出與負載之間使用緩沖器。
使能操作
ADG3304通過使能引腳(EN)在A和Y I/O引腳上提供三態操作,如表5所示。

當EN = 0時,ADG3304進入三態模式。在此模式下,VCC A和VCC Y的電源消耗均會降低,允許用戶節省功耗,這對于電池供電系統至關重要。EN輸入引腳可接受與VCC A兼容或與VCC Y兼容的邏輯電平。
電源供應
為確保ADG3304正常工作,施加到VCC A的電壓必須小于或等于施加到VCC Y的電壓。為滿足此條件,建議的上電順序是先為VCC Y供電,再為VCC A供電。ADG3304僅在兩路電源均達到其標稱電壓后才正常工作。不建議在以下系統中使用該器件:在上電期間,由于VCC A從電源獲取的電流大幅增加,VCC A可能會大于VCC Y。為獲得最佳性能,VCC A和VCC Y引腳應盡可能與GND去耦。
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