【導讀】大家許多人可能都與“低語(yǔ)者”有過(guò)交談—低語(yǔ)者是指說(shuō)話(huà)聲音超低幾乎讓人聽(tīng)不明白的人。與低語(yǔ)者交談往往會(huì )導致溝通錯誤且混雜各種信號,這種場(chǎng)景在上世紀90年代知名情景喜劇《低語(yǔ)者》中體現得淋漓盡致。
那么,低語(yǔ)者與電子系統及其設計有何關(guān)系呢?現代電子信號鏈已開(kāi)始更多地采用在較低電壓節點(diǎn)運行的集成電路(IC)。Sub-1V器件,如大型微處理器、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、低功耗通信器件和傳感器,只是為了降低功耗和延長(cháng)電池壽命而將電壓降低于1V的設備類(lèi)型中的幾種。這些器件的電壓較低也意味著(zhù)它們的輸入/輸出(I/O)數據接口需要在較低的電壓下工作。實(shí)際上,這些新型低電壓信號鏈器件正成為該系統的低語(yǔ)者。
正如理解低語(yǔ)者的話(huà)語(yǔ)一樣令人沮喪,器件中的低語(yǔ)者也會(huì )對系統信號鏈中的其它器件造成問(wèn)題。低壓器件的數據接口可能無(wú)法與電壓較高的器件進(jìn)行交互操作,從而導致數據信號問(wèn)題。而您需要解決該問(wèn)題才能使系統正常運行。
解決方案就在于電壓電平
轉換器,它能了解低壓器件,并將數據轉給高壓器件。I/O電平轉換的概念已經(jīng)存在很長(cháng)一段時(shí)間,工程師采用基于IC的離散和集成解決方案來(lái)實(shí)現電平轉換方案。采用離散電平轉換解決方案在低壓器件I/O和高I/O電壓器件之間切換需要仔細選擇多個(gè)元件,如晶體管和電阻,以確保在整個(gè)溫度范圍內正常工作。
隨著(zhù)電壓降低,離散方式可能需要更多的工程努力,同時(shí)對系統電壓變化不具靈活性。集成電平轉換解決方案(IC器件)已經(jīng)面世一段時(shí)間,可為在1.2V和5.5V之間運行的器件提供電平轉換支持,以及設計師所需的靈活性系統。但是,對于基于I/O電壓不足1V的新型超低電壓處理器、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA) 、微控制器(MCU)和傳感器的系統,老一代的集成電平轉換器將無(wú)法支持它們的需求。
隨著(zhù)提高電池壽命和能效等市場(chǎng)需求不斷推動(dòng)系統部件電壓降低,人們迫切需要一種能與系統低語(yǔ)者通信的新型集成電平轉換解決方案。TI正在利用其豐富的電平轉換解決方案和悠久的邏輯開(kāi)發(fā)歷史,助力系統設計人員克服I/O電壓降低有關(guān)的難題。TI最新的定向控制電壓電平轉換器件使系統設計人員能夠支持不足0.80V的I/O電壓。
SN74AXC8T245是一款8位定向控制的電壓轉換器。而SN74AXC1T45是一款1位定向控制的電壓轉換器。這兩款產(chǎn)品是開(kāi)發(fā)的新系列電壓轉換器中的首批器件,可幫助設計人員在系統中實(shí)現穩健的新一代低壓接口。SN74AXC8T245和SN74AXC1T45均有多種封裝方案,因此適用于多種不同應用場(chǎng)合。
圖 1:低電壓電平轉換示例
此新系列可幫助設計工程師解決經(jīng)常遇到的低壓電平轉換問(wèn)題。例如,低壓轉換通常意味著(zhù)您必須折中電平轉換器的預期電流驅動(dòng)量。新系列器件符合電子器件工程聯(lián)合委員會(huì )(JEDCE)0.7V標準(JESD8-14A.01),這意味著(zhù)不同于行業(yè)中大多數電平轉換器,TI新系列電壓電平轉換器將提供足量電流以滿(mǎn)足通用I/O標準。
另外,新型電壓轉換器的功耗遠低于目前市場(chǎng)上競爭對手的電平轉換器件。例如,按每比特計算,SN74AXC1T45比競爭對手產(chǎn)品的功耗降低60%,這對電池供電和功耗敏感的應用來(lái)說(shuō)非常有利。
隨著(zhù)系統電壓降低,系統設計師在未來(lái)幾年的設計中將更頻繁地接觸到低語(yǔ)者器件。當您在設計中遇到低語(yǔ)者器件時(shí),采用旨在使低語(yǔ)者發(fā)揮其作用的電平轉換解決方案,可避免陷入尷尬的設計問(wèn)題。
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