SergeiSX

Согласование уровней при передаче данных по SPI

7 сообщений в этой теме

SergeiSX    0

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    312
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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
SergeiSX    0
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!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
UTSource

Найдите миллионы труднодоступных

электронных компонентов

SergeiSX    0
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.

Изменено пользователем SergeiSX

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
J_Ohm    351

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

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
SergeiSX    0
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 ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас