Jump to content
SergeiSX

Согласование уровней при передаче данных по SPI

Recommended Posts

Здравствуйте! Радиоэлектронной схемотехникой занимаюсь нечасто и вот столкнулся с задачей согласовать уровни напряжения для данных, поступающих от флэш-памяти с питанием 1.4 В по интерфейсу SPI в плату Ардуино где требуется уровень TTL. Под рукой оказались транзисторы BC547 и резисторы любых практически номиналов. И вот решил реализовать транзисторный ключ, для начала простейший. Но немного разобравшись с теорей работы биполярного транзистора в ключевом режиме столкнулся с тем что времена задержки включения, формирования фронта, рассасывания избыточного заряда и формирования спада слишком большие для частоты даже в 1 МГц, которая мне нужна для работы сопряжения памяти и Ардуино. Желательно вообще использовать частоту 4 МГц. но пока я обе этом не думаю. Для начала хочется разработать схему для 1 МГц. Основным препятствием является время рассасывания заряда базы которое очень большое при формировании спада напряжения. В принципе проблему может помочь решить обратная связь с диодом Шоттки, но такового сейчас нет под рукой. И я подсмотрел одну идею из схемотехники ТТЛ. Цепочку нелинейной коррекции. Схему привожу во вложении. При реализации и расчете данной схемы возник ряд проблем. Во - первых я решил для начала собрать на макетной плате простейший ключ без транзистора Q2 резисторов R3 и R4. Подал на него с Ардуино Нано по SPI тактовую частоту 250 кГц и выяснил что тщательно проведенный расчет времен: задержки, формирования фронта, рассасывания заряда в базе и спада совершенно не соответствует тому что я вижу на осциллографе. При этом я проверил коэффициент передачи тока транзистора тестером. Прочие параметры (емкости коллектора и эмиттера и т. д.) взял иp даташита. В принципе для простейшего ключа расчет должен соответствовать реальной картине или только очень очень приблизительно? Я попытался варьировать номиналами R1 и R2  и убедился что время рассасывания разряда почти что не меняется( Означает ли это что данный тип транзистора в принципе нельзя применять в ключевом режиме на частотах выше 250 кГц ( и даже на 250 кГц) или я просто ошибся ? И может ли помочь схема нелинейной коррекции при надлежащем выборе параметров элементов ? Буду рад любой информации и готов объяснить как я вел расчет и даже по каким книгам.

Схема.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 часа назад, SergeiSX сказал:

Под рукой оказались транзисторы BC547

Используйте схему с общей базой, будет работать на 4МГц.

1.4V to 5V level shifter.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые ХИТы Fanso: устойчивость к высоким температурам

Литиевые ХИТы для широкого круга применений, в том числе в промышленности, соответствуют требованиям современного рынка и способны работать в самых жестких условиях. Основные требования – это длительность хранения и работы, высокая удельная емкость, а также защита от воздействия таких внешних факторов, как температура и влажность. ЛХИТ превосходят по плотности энергии и нормальному напряжению другие элементы автономного питания: 2,9…3,6 В против 1,2…1,5 В

Читать статью...

13 часа назад, Геннадий сказал:

74LVC1T45 Вам поможет.

Огромное спасибо! Обязательно воспользуюсь. Просто уж очень хочется разобраться почему классический ключ на транзисторе не работает. Уже довольно глубоко влез в проблему) Но Вы очень нужную информацию дали! В боевом изделии обязательно используем микросхему!

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 часов назад, Yurkin2015 сказал:

Используйте схему с общей базой, будет работать на 4МГц.

1.4V to 5V level shifter.png

Спасибо ! Вы знаете, смущает одна вещь. Я посчитал токи коллектора и базы при коэффициенте передачи по току 370 моего транзистора. Есть ощущение что при нулевом уровне на входе транзистор войдет в насыщение. А из насыщения он будет выходить как раз с большими задержками. Я попробую завтра на монтажке собрать. Но боюсь что будут задержки.

Edited by SergeiSX

Share this post


Link to post
Share on other sites

ESP32-DevKitC-VB позволит быстро запустить ваше первое WiFi-приложение

Отладочная плата на основе одного из самых популярных WiFi-модулей Espressif ESP32-WROVER-B позволяет в самые короткие сроки запустить приложение с поддержкой беспроводных стандартов WiFi 802.11b/g/n и Bluetooth Classic/BLE. Ресурсов встроенного в модуль чипа ESP32-D0WD хватит для решения даже очень сложных задач.

Подробнее...

А почему нельзя поставить параллельно R1 конденсатор в несколько единиц./десятков пФ? И это не единственное, что можно сделать со входной цепью.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 час назад, J_Ohm сказал:

А почему нельзя поставить параллельно R1 конденсатор в несколько единиц./десятков пФ? И это не единственное, что можно сделать со входной цепью.

Форсирующий конденсатор конечно может помочь как я читал, но у меня импульсы идут не с постоянной частотой - это выход данных а не тактов. Диод Шоттки в параллель коллекторному переходу тоже поможет но его просто нет сейчас. Вот и пытался решить проблему тем что было под рукой

В ‎07‎.‎08‎.‎2018 в 13:34, Yurkin2015 сказал:

Используйте схему с общей базой, будет работать на 4МГц.

1.4V to 5V level shifter.png

Еще раз спасибо ВАм! Схема вполне себе работает. У меня правда конденсатор сейчас 40 нФ. На 1 МГц работает лишь небольшая задержка по спаду. Хотелось бы более детально понять принцип работы. Если я правильно понимаю тут все же есть насыщение, но засчет конденсатора ток рассасывания заряда достаточно большой ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...