Конвертер уровня сигнала своими руками

Обновлено: 23.01.2025

Логические уровни или где заканчивается ноль и начинается единица.

О логических уровнях и о конверторах

Сначала вспомним классические вещи, просто что бы настроится на статью

ТТЛ Транзисторно-транзисторная логика ( TTL )

Это разновидность цифровых логических микросхем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов.

Из определение нам важно, что используется биполярные транзисторы, они могут обеспечить уровень логического сигнала до 24 вольт, но это теоретический максимум на котором уже много помех и вообще так никто не делает! А хорошо они работают при напряжении 5 вольт, это напряжение для них стандартно, можно даже сказать оно для них классическое. И вот отсюда пошел стандарт логического уровня 0-5 вольт.

Идеальное (классическое) напряжение для работы микросхем на Транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ, TTL) 0-5 вольт.

На затем для повышение быстродействие и снижение энергопотребления стали выпускать логических элементов с уменьшенным напряжение питания ( LVTTL ) в 3,3 Вольт и они как правило совместимы с классическими TTL

Представители это линейки, микросхемы серии:

К155
К555 (но тут еще и ТТЛШ, что это см. ниже)
К1533, К153

Серия SN74 (SN74ALS, SN74F) и SN54
SN74ALB — это как раз представитель LVTTL питание 3 вольта

А какие еще бывают логические элементы?

Вот перечень который я нашел

Логика микросхем (в порядке появление на свет, но это не точно)

Резисторно-транзисторная логика (РТЛ)
Резисторно-емкостная транзисторная логика (РЕТЛ)
Диодно-транзисторная логика (ДТЛ)
Транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ, TTL)
Транзисторно-транзисторной логике со сниженным напряжением (LVTTL)
Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки (ТТЛШ)
Комплементарная логика на КМОП (CMOS) технологиях

На сегодняшний момент активно используется две технологии

Транзисторно-транзисторной логике (ТТЛ, TTL)
Транзисторно-транзисторной логике со сниженным напряжением (LVTTL), это как все то же самое что TTL только питание понижено.
Комплементарная логика на КМОП (CMOS) технологиях (наиболее распространённая)

Где начинается ноль и заканчивается единица?

Для напряжения 5.0вольт (4,5-5,5вольт) TTL

Для напряжения 3.3вольт (2,7-3,6вольт) LVTTL

Комплементарная логика на КМОП (КМДП, CMOS) технологиях

КМОП или МОП (Комплиментарный Металл-Оксид-Полупроводник) или КМДП (Комплиментарный Металл- Диэлектрик-Полупроводник) или по другому, по иностранному CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor)

Для этой логике используются транзисторы, но другие, полевые.

Для напряжения 5.0 вольт (4,5-5,5вольт) CMOS

Для напряжения 1.8 вольт CMOS

Хочу напомнить что все современные процессоры и микросхемы изготавливаются по технологии МОП (Металл-Оксид-Полупроводник) ну так дешевле в массовом производстве и выгоднее по электрически параметрам.

А вот сводная информация та которая была выше в виде табличек.

Какие логические уровни обеспечивает конкретная микросхема это огромный вопрос, все что выше была теория, но она иногда совершенно не сходится с практикой. Поэтому, ниже логические уровни для конкретных микросхем. Ардуина совсем не совпадает с теорией, смотрите сами.

Логические уровни Ардуины и ESP8266 (Arduino and ESP8266 Logic Levels)

Это табличка позволяет наглядно понять, что передать логический нолик и единичку ESP8266 Ардуине сможет, а вот принять единичку ESPшка уже не сможет, сгорит от высокого напряжения либо сама микросхема либо порт. Так должно быть в теории, а на практике, пишут, что все работает без всяких согласований и ничего не горит! Но лучше, по фен шую, применять конвертер уровней, что бы банально опустить максимальное напряжение с 5 вольт до приемлемых 3,3 вольта, а можно и до 2 вольт.

Или например с помощью этой таблички мы сможем подключить фоторезистор который будет выдавать аналоговый сигнал к цифровому ПИНу ESP8266 и понять когда этот самый ПИН перейдет в высокое состояние (единицу) (это произойдет с 2,0 вольт) и упадет в низкий уровень (нолик), произойдет это с 0,8 вольт.

И вот, наконец то мы плавно переходим к преобразователям логических уровней.

Конвертеры логических уровней

Называются они по разному: конвертер логических уровней, преобразователь уровней, согласование уровней и так далее.

Мы наблюдаем продолжающуюся тенденцию перехода производителей микросхем на все более пониженное питание, ну это и понятно, требования по скорости и энергоэффективной растут и остается только уменьшать размеры и понижать питание микросхем. С 5 вольтового питание мы переходим на 3,3 вольтовое и на 1,8 вольтовое и еще ниже. В связи с этим возникает задача согласования логических уровней устройств с различными питающими напряжениями. Наиболее часто такая проблема возникает при подключение 3.3В устройств к 5В устройствам. Для этого мы и должны согласовать логические уровни, там где надо понизить напряжение, а там где надо повысить напряжение.

Конвертер логических уровней делятся

Ну тут и объяснять нечего, все и так понятно.

— По конвертируемому напряжению:

Бывают самые разные, но чаще всего 5,0 вольта в 3,3 вольт

По строению (на каких электронных компонентах собраны)

Резисторный, однонаправленный
Диодный, однонаправленный
Транзисторный (имеется в виду NPN транзистор), однонаправленный
Оптронный, однонаправленный
На полевых (MOSFET) транзисторах, двунаправленный
На базе микросхем, двунаправленный

Первые четыре это однонаправленные схемы, две последние — двунаправленные.

Последовательно включенный резистор

Самый простой вариант, нужен всего то один резистор! Но это не самый лучший вариант! Резистор обычно берут около 10кОм. Помните (!) не все устройства можно подключать таким образом, может наблюдаться нестабильное питание 3,3 вольта, а можно вообще спалить порт! Схема является двухсторонней.

Резистивный делитель напряжения

В сети я нашел следующие номиналы резисторов, но сам я не проверял. В этих ваших интернетах пишут что резисторный делитель не работает при связи ESP8266 и Ардуино, но все спокойно работает и без него.

Доброго всем!
Такая ситуация - машина со встроенным гу, линеек на усь не имеется. Тратиться на проц только ради саба не хочу, остается только преобразователь уровня из высокого в низкий.
Заехал по случаю в одну контору. Они предлагают преобразователи собственной конструкции на 2 и 4 канала. За качество типа отвечают, многолетняя разработка из лучших компонентов:) Но и цена не хилая - раз в 10 больше обычных коробулек. Денег не жаль, просто хочется более менее нормально сделать.
Реальны такие супертехнологии или туфта очередная?

нет названий, девайс разработан собственно конторой.
Объясните мне дураку как из изначально плохого сигнала можно добиться качества? За любые деньги..

Заменить сигнал на входе. Т.е. поменять ГУ.
А из г. конфетка, я подозреваю, все представляют - какая.

нет названий, девайс разработан собственно конторой.
Объясните мне дураку как из изначально плохого сигнала можно добиться качества? За любые деньги..

Из плохого сигнала делается только плохой.
Девайс о котором речь, скорей всего уменьшает сигнал до приемлемого уровня. И ничего больше.
Чаще делают линейные выходы с ГУ.

В чем дороговизна выпайки линеек? был в двух конторах - категорично никто не хочет браться.
В чем дело может быть?

Насколько я понял, выходы нужны только для саба, а саб какой будет активный или самострой?
А что не берутся, тому м.б. много причин. Например японцы не дают схем на свои аппараты значит надо искать точки подключения , м.б. ставить повторители. Это не слишком сложно, но не каждый за это возьмётся.

Саб самострой зя. Готов и ждет своего часа вместе с ум. Пока хочу только саб, но обязательно рассматриваю перспективы дальнейшего развития, поэтому хочется сразу сделать нормально.
Возможно я отстал, но, имхо, найти линейки в аппарате можно и без принципиалки (в аналоговом тракте ессесно). Сам бы сделал, будь время свободное. Еще правда в сети пугают возможными наводками и свистами.

Тогда только линейные выходы.
Точки можно найти на входе УНЧ(сигнал там достаточно мощный, чтобы не было слышно наводок), но надо делать повторители, чтобы не шунтировать входы самого УНЧ и вывести доп. 5-й выход для саба, желательно суммарный от 2-х каналов, а многие предпочитают не связываться с этим. Надо искать тех, кто возьмётся.
Наводки это реальная опасность, но она одинакова для самоделок и для штатных выходов. В этом случае придётся повозиться с установкой причин и их обезвреживанием.

а если зайти на форум-- можно совершенно четко проследить тенденцию--все. кто их купил-- пытаются от них избавиться.

такой девайс заслуживает такого же внимания, как и магнитола без линейных выходов, как и усилитель с входами высокого уровня.

вернее, не все магнитолы с линейными выходами заслуживают внимания. а уж без них.

Пользуясь случаем, вот еще вопрос Усилители со входами высокого уровня, как правило, имеют переключатели, позволяющие выбрать высокий или низкий вход. При этом входные разъемы там одни - гнезда типа тюльпан. Выходит, что подключать провода от ГУ нужно именно к этим гнездам, ведь так ? Т.е. акустический провод придется снабдить тюльпаном. Но как это сделать ? Где у него плюс, а где минус ?

Сдается мне что тут есть путаница в терминах и определениях.
Указанный усь рассчитан на работу с предусилителем имеющим бОльшую чем стандартная амплитуду выхода а не с выходом усилителя мощности.
Это видно из схемы - там стоит примитивный делитель сигнала.
А вот выход УМ туда подключать не стоит поскольку внешний контакт входных разъемов безусловно посажен на массу что явно усилителю поперек горла встанет :(

Нет, всё верно. Цитата из описания: Все каналы имеют входы высокого уровня сигнала, реализованные через стандартные RCA входы, и могут быть подключены непосредственно к терминалам акустических систем в том случае, когда головное устройство не снабжено линейными выходами на RCA разъемы.

Да при чем здесь цитата то? Ведь в ГУ выходы на динамики не связаны с массой, ведь сгорит же либо ГУ либо "тюльпаны" входные уся :(
Или я так отстал от жизни и в ГУ тож стали биполярное питание ставить.
В таком случАе обсуждаемый в ветке "конвертор" значительно переоценен и может состоять из 1 потенциометра на канал.

Ну да, я сам , бывает часто думаю одно а пальцы в "казнитьнельзяпомиловать" путаюцо :(
Но не в этот раз.

Почему лучше линейка Собственно, проблема в том, что на акустических выходах магнитолы присутствует шум (и не малый), вносимый усилителем мощности. Кроме того, выходной каскад усилителя, работающий в режиме А-В или почти чистый В, имеет КНИ, совершенно несовместимый с понятием хорошего звука.

Может быть, может быть. Знаете, у меня сомнения зародились после одного показательного случая. Пили мы с дядей коньяк. Сначала - настоящий армянский, потом он закончился, и на столе возник московский. Так и называется: "коньяк Московский". Я на все лады расхваливал душистые переливы армянского коньяка, пел ему целые оды и тактично помалкивал, когда говорили о московском.
И вдруг дядя высказался в том духе, что вся эта разница надумана. Спорим – спросил он – с закрытыми глазами не сможешь правильно отличить. Я согласился: спорим ! Закрыл глаза, отвернулся, отпил из одной стопки, из другой… Нет, разницу я почувствовал – напитки решительно различались. Но вот подстава: я не мог понять, какой из них лучше, а значит, какой армянский… Вот об этом-то я не подумал ! И в итоге опозорился…

Там как вариант поднять напр. питания оконечника и скорее всего заставить микросхему оконечника работать в "классе H" по полной программе. :-))

+1 Как правило, уровень системы определяется самым слабым её звеном. Хотя, из каждого правила есть исключения)))

Ну началось в колхозе утро:-) Да, КНИ на выходе УМ есть, но расти резко они начинают на низкоомной нагрузке при высокой амплитуде выходного сигнала .
А такой вот "конвертер" скорее всего имеет достаточно высокое входное сопротивление :)
Но бесспорно - чем ближе ко входу будет взят сигнал, тем меньше в нем будет искажений.

Ну я то имел в виду что разработчик имеет представление о схемотехнике, это ж еще в СССР радиолюбители побеждали успешно :)

Конвертеры уровня, что это такое? Для чего они нужны, что у них внутри и чем они отличаются? Купить у нас: .

Кратенький проФФит по установочке данного чуда китайской мысли, за что им огромное СПС Модель FWAEH FH-103 Есть .

Всем привет. Сегодня я расскажу как можно добавить RCA выходы (тюльпаны) к любой магнитоле, будь то штатные, 1DIN, .

Заказал на eBay конвертер уровня, так то штука не плохая))) Теперь выход для сабвуфера есть))) Музыкальный трек .

Как подключить усилитель к штатной магнитоле без RCA тюльпанов Автозвук Уралвавтосаунд 2020 Смотрите другие .

Всё таки пришлось думать по поводу установки внутрипольных радиаторов под французское окно. Промониторив цены я .

Регулируемый блок питания это неотъемлемый помощник каждого самодельщиков. При тестирование очередной .

Изготовление новых мозгов для системы информации "Планета 10М". AVR, Omega2, Linux и логика 155 серии, что еще .

Часто бывает, что в старых автомагнитолах нет линейного выхода, а хочется подключить усилитель. Либо только одна .

Сегодня соберём и проверим очень простой индикатор сигнала. Транзисторы из видео 2N7000 - got.by/5di8nb .

Привет зритель! Сегодня покажу как я собрал себе графический эквалайзер. Конструктор легкий, но очень интересный.

Заработать на Aliexpress epngo.bz/epn_index/29c81 Вернуть 8.5% от покупок ali.pub/21o6mg Наши сайты .

В этом видео вы увидите как сделать недорогой нейроинтерфейс или прибор биологической обратной связи "БОС" для .

Всем привет! В этом видеоролике вы увидите, как сделать индикатор уровня звука (VU Meter). Но самое интересное то, что .

Еще больше интересных идей смотрите на канале ДЛЯ ЛЮДЕЙ! Источники отопления, электричества и вдохновения: 1.

Читайте также: