如上图,左端接3.3vcmos电平,可以是stm32、fpga等的io口,右端输出为5v电平,实现3.3v到5v电平的转换。
现在来分析下各个电阻的作用(抓住的核心思路是三极管的vbe导通时为恒定值0.7v左右):
假设没有r87,则当us_ch0的高电平直接加在三极管的be上,>0.7v的电压要到哪里去呢?
假设没有r91,当us_ch0电平状态不确定时,默认是要trig输出高电平还是低电平呢?因此r91起到固定电平的作用。同时,如果无r91,则只要输入>0.7v就导通三极管,门槛电压太低了,r91有提升门槛电压的作用(可参见第二小节关于蜂鸣器的分析)。
但是,加了r91又要注意了:r91如果太小,基极电压近似
只有vb>0.7v时才能使us_ch0为高电平时导通,上图的vb=1.36v
假设没有r83,当输入us_ch0为高电平(三极管导通时),d5v0(5v高电平)直接加在三极管的ce级,而三极管的ce,三极管很容易就损坏了。
再进一步分析其工作机理:
当输入为高电平,三极管导通,输出钳制在三极管的vce,对电路测试结果仅0.1v
当输入为低电平,三极管不导通,输出相当于对下一级电路的输入使用10k电阻进行上拉,实际测试结果为5.0v(空载)
请注意:
对于大电流的负载,上面电路的特性将表现的不那么好,因此这里一直强调——该电路仅适用于10几ma到几十ma的负载的电平转换。