作者：Chris Cockrill 德州儀器

如今，現代設計公司不僅正在努力尋找功耗更低的更小型器件，同時他們還希望為工業自動化、PC、服務器以及電信設備等應用降低成本。實現這些目標的絆腳石是：設計人員使用運行在單一電壓下的處理器，其需要連接至工作在不同電壓下的各種外設或其它子系統。這就需要對電壓便捷地進行上下變頻。這種變頻通常使用多個分立式組件完成。我們來討論一下為什么使用單電軌的單個邏輯組件能在簡化設計的同時，高效有力地進行電壓轉換。此外，我們還將教您如何便捷進行上下變頻。

TI SN74LV1T 系列只需一個電軌，便可執行上下電壓變頻。該器件的過壓容限輸入允許針對 Vcc 電平進行高達 5.5V 的下變頻，其可低至 1.8V。此外，該系列還具有更低的開關閥值，允許其上變頻至 Vcc 電平，其可高達 5.5V（見圖 1）。這可解決單個應用中需要多個電壓等級的問題。

圖1：SN74LV1T 可取代多個分立式組件

如何進行下變頻

SN74LV1T 系列可大幅簡化下變頻。由于在任何有效 Vcc 下輸入容限為 5.5V，因此它們可用于進行下變頻。輸入可以是高于 Vcc 的任何等級，高達 5.5V，輸出等于 Vcc 電平，其可低至 1.8V。SN74LV1T 非常獨特：ICC 電流可在下變頻時保持低于或等于指定值。變頻時的流耗情況如下圖 3 所示。

SN74LV1T 系列可幫助實現各種下變頻：

在 1.8V Vcc 下，從 2.5V、3.3V 或 5V 降至 1.8V

在 2.5V Vcc 下，從 3.3V 或 5V 降至 2.5V

在 3.3V Vcc 下，從 5V 降至 3.2V

如何進行上變頻

上變頻實際上也很簡單。輸入開關閥值可降低，因此高電平輸入電壓可比典型 CMOS 的 Vih 低很多。例如，如果 Vcc 是 3.3V，那么典型 CMOS 開關閥值就將為 VCC/2 或 1.65V。這就意味著輸入高電平必須至少是 Vcc*.7 或 2.31V。在 SN74LV1T 器件上，3.3V Vcc 的輸入閥值約為 1V。這有助于將具有 1.8V Vih的信號上變頻為高達 3.3V 的 Vcc 電平。實例如圖 3 所示。

SN74LV1T 系列可幫助實現各種上變頻：

在 1.8V Vcc 下，從 1.2V 變至 1.8V

在 2.5V Vcc 下，從 1.8V 變至 2.5V

在 3.3V Vcc 下，從 1.8V 或 2.5V 變至 3.3V

在 5V Vcc 下，從 2.5V 或 3.3V 變至 5V

圖2：3.3V Vcc 的開關閥值

在功耗非常重要的電池供電設備中，輸入低于 Vcc 時，功耗可能會更高。圖 4 是功耗實例。如果功耗是主要考慮因素，一定要查閱產品說明書。

圖3：轉換時的功耗

SN74LV1T 系列器件可提供一個執行功能和在需要上下變頻時轉換電壓等級的簡單方法。一款采用小型封裝的器件便可替代多個分立式組件，無需上變頻。SN74LV1T 系列最終可簡化設計，從而不僅可縮小板級空間，而且還可降低成本。

原文請參見: http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2014/02/17/voltage-translation-it-doesn-t-get-any-easier-than-this.aspx
編輯：jq