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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Levelshifter 5V<->1V8 ?


Autor: ka-long (Gast)
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Hi Folks,

Ich suche einen integrierten Levelshifter zwischen 5V-System und
1V8-System.

Am besten mit 8 oder mehr Ports und auch bidirektional.

Alles andere hilft natürlich auch.


Gibt es da was bei Reichelt oder Segor ?

Ich find nix.

Gruß ka-long

Autor: Sirko (Gast)
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HI,

ich such sowas auch, da ich eine I²C-RTC, die mit 1,8 Volt läuft, an
meinen Bus mit 5 Volt hängen.
Da die Signalleitungen und auch die Spannungsversorgung 1,8 Volt
brauchen, geht das dann über einen Levelshifter (ist der Strom für die
Spannungsverorgung zu hoch)?

Gruß
Sirko

Autor: Niels Huesken (monarch)
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Ich würds ganz Banal machen:
Um den Pegel von 5V->1,8V zu kürzen, würde ich nen einfachen
Spannungteiler nehmen.

Um den Pegel von 1,8V auf 5V anzuheben, würde nen einfachen
NPN-Transistor als Schalter nehmen, wenn man denn die negation
Softwaremässig kompensieren kann. Wenn nicht, würde ich statt dem
Transistor nen billigen OpAmp oder einfach ne zweite Transistorstufe
dahinter hängen.

Autor: andi (Gast)
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Autor: Sirko (Gast)
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Nabend,

ganz so fit bin ich in E-Technik leider nicht, bin schon froh, dass der
I²C-Bus am µC gut funktioniert, nur dass ich jetzt eben ein 1,8V-Bauteil
hab.

@niels
Für mich ist das nicht banal, eher kompliziert. ;-) Obwohl ich's
vielleicht hinbekommen könnte, sind mir doch "fertige" Bauteile
lieber.

@andi
Beim I²C-Bus brauch ich doch ne Übertragung in beide Richtungen!? Dann
muss ich ja bei dem SN74LVC8T245 ja irgendwie die Richtung ändern?

Gruß
Sirko

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Das SN71VC8T245 sieht so aus, als ob es genau das richtige ist. Mal
sehen, woher ich das bekomme.


@ Sirko:
Da gibts den DIRection Pin an dem Baustein....nur für I2C ist das nix,
da die Clock ja immer vom Master kommt.

Für I2C würde ich einfach zwei MOSFETs nehmen (für jede Leitung einen).
Wenn Du da mehr Infos brauchst, lass es mich wissen.


Gruß ka-long

Autor: Mark de Jong (Gast)
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@Sirko,

Für I2C gibt es denn PCA9306 von www.ti.com

Grüße Mark,

Autor: Sirko (Gast)
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@ka-long

Ja, wär schön, wenn Du mir das mal erklärst. Kann mir das im Moment
nicht richitg vorstellen, da man ja mit dem Mosfet von 1,8 zu 5 V
kommt, aber wie umgekehrt?

Gehen eigentlich auch Optokoppler dafür?

Gruß
Sirko

Autor: Steffen (Gast)
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Hallo!

In der I2C Spezifikation von Philips ist eine einfache Schaltung für
I2C mit zwei verscheidenen VCC.

Hier auf Seite 43:
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_down...

Viele Grüße
Steffen

Autor: Sirko (Gast)
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Hi,

danke, dass das so einfach ist, hätt ich nicht gedacht. In der
weiterführenden AN97055 stehen sogar ein paar Mosfets drin, die für 3,3
Volt geeignet sind. Gehen die auch für die "1,8V zu 5 V"-Variante?
Hier die Daten aus der AN, der Typen, die bei Reichelt erältlich sind:

TYPE    V_GS(th)              R_DS(on)       C_iss
BSN20   min. 0.4V max. 1.8V   25 Ohm (typ)   15 pF
BSS83   min. 0.1V max. 2.0V   70 Ohm (typ)   1.5 pF (typ)

Vielen Dank, ich denke, dann ist mein Problem gelöst.

Gruß
Sirko

Autor: Jens (Gast)
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Wenn jemand diese Philips-Schaltung aufbaut, wäre nett, wenn er posten
würde, ob sie funktioniert. Hier im Forum war schonmal jemand, der
meinte, die Schaltung würde nicht gehen. War damals glaube ich das
Problem 5V <-> 3.3V.

Autor: Unbekannter (der echte) (Gast)
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@ka-long

MAX3002 wäre evtl. auch noch eine Option

Autor: Sirko (Gast)
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@Jens
in der AN von Philips steht nur, dass max. V_gs th ein Volt unter V_dd
sein soll, dann funzt es.

Ich hab jetzt bei Infineon einen BSS138, den's auch bei Reichelt gibt,
gefunden. V_gs th max ist aber nur 1,4 V, also nur 0,4 V unter V_dd,
statt einem. Könnte das klappen?
Wo find ich heraus, welcher Mosfet passend ist?

Gruß
Sirko

Ps. alle anderen Bauteil fallen wegen der Beschaffbarkeit/ Package
(nicht lötbar) eigentlich raus.

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Das mit den MOSFETs weißt Du ja bereits (hätte Dir den Link auf die
AppNote Philips geschireben).

Wichtig ist das VGS_TH. Das muss halt recht niedrig sein.
Wenn Du Spice hast, könnte man das mal simulieren, inwieweit die VGS_TH
variiert werden kann.

Für einen Prototyp kannst Du die BSS138 bestimmt benutzten. Allerdings
wär es sinnvoll, die VGSTH vorher zu messen.

Ich schätze, dass die Spannungs-Level möglicherweise nicht ganz
erreicht werden, wenn VGSTH zu niedrig ist.

Folge: Gar keine Funktion oder nur mit niedriger Geschwindigkeit....

Bau die Schaltung einfach mal auf und kauf 10 BSS138 und nimm die
Transistoren mit niedrigstem VGSUTH.

Vom Gefühl her, würde ich aber sagen, das ganze klappt auch mit dem
VGSTH=1.4V.

Gruß ka-long

Autor: Sirko (Gast)
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Hi,

Prototyp ist gut, es wird wohl auf ewig ein Einztelstück sein, oder
besser: Maßanfertigung. ;-)

Gibt's da eigentlich nen Trick Vgs_th zu messen oder probier ich's
einfach mit Spannungsregler und Drehpoti aus?

Die Bauteilsuche ist eigentlich immer mein Problem. In den
Datenblättern steht meist nur N-Channel MOSFET ...., meist hilft ja ein
Blick in den Conrad-Katalog, da dort im Gegensatz zu dem von Reichelt
auch mal Daten-Tabellen drinstehn. Aber jetzt find ich ja nicht mal was
100%ig passendes bei Infineon, oder es liegt an den mangelnden
Englischkenntnissen der Fachbegriffe.
DESHALB: Wer sich damit auskennt, kann ja mal im Wiki einen Artikel
über Bauteilsuche verfassen. Z.B. in welcher Kategorie findet man
welche Mosfets? (englische Begriffe, welche Hersteller)

Gruß
Sirko

Autor: ka-long (Gast)
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Hi,

Um U_th zu messen legst Du eine U_SD Spannung an und in Reihe dazu ein
Strommessgerät.Dann stellst Du U_GS ein auf 0V, 0.5V....  mit Poti und
zweitem Messgerät oder wie auch immer.

Dann trägst Du dem Spannungswert U_GS gegen ID auf. ID macht dann wie
bei einer Diode nen runden Knick. Ungefähr da ist UGS=UTH.

Gruß ka-long

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