Posteado por: Pablo | julio 29, 2010

Interfaz de 3.3V a 5V y visceversa


Es ahora comun tener que interactuar señales entre IC’s que trabajan a diferentes voltajes, un ejemplo tipico puede ser un microcontrolador que trabaje a 5V y un módulo de radio (Zigbee) trabajando a 3.3V o 3V. A continuacion muestro una solución sencilla de implementar, sin muchos elementos y muy fácil de entender.

El circuito de la parte superior reduce de 5V a 3.3V, lo ideal es usar un diodo schottky, por su bajo voltaje de trabajo (cercano a los 0.2V) y por su rapidez para conmutarse, pero tambien puede usarse un diodo de germanio en casos de bajas frecuencias de operación.

El funcionamiento es muy sencillo, cuando hay un 1 lógico en la entrada, el cátodo del diodo queda a 5V mientras que el anodo queda a 3V, es decir, está más positivo el cátodo que el anodo, por lo que el diodo se abre y la salida queda conectada a 3.3V. Por el contrario cuando hay un 0 lógico en la entrada, el cátodo queda a 0V mientras que el anodo está a 3.3V, entonces el diodo se cierra y entra a conducir, llevando así, la salida a un 0 lógico, que realmente sera el voltaje de conducción del diodo, digamos en un caso extremo, 0.4V.

El segundo circuito es el “elevador”, para pasar señales de 3.3V a 5V o un voltaje mayor. Se usa un transistor MOSFET canal N de pequeña señal (Puede ser un BS170). Recordando que el MOSFET conducirá cuando el voltaje Gate-Source sea positivo ( y obviamente, que tambien sea mayor que el que voltaje minimo Vgs que indique la hoja de datos del transistor) podemos analizar el funcionamiento.

Cuando en la entrada hay un 1 lógico, el voltaje Gate-Source es cero, pues ambas terminales estarian al mismo voltaje, entonces el transistor no conduce, de forma que la salida queda conectada a 5V. Cuando por el contrario en la entrada aparece un 0 lógico, el voltaje Gate-Source se hace positivo, llevando a conducción al transistor y conectando la salida a un 0 lógico, cuyo valor real será el voltaje Drain-Source del transistor.


Responses

  1. […] Interfaz de 3.3V a 5V y visceversa julio, 2010 4 […]

  2. Las direcciones INPUT y OUTPUT están todas al reves!.

    • Pepito, gracias por tu comentario.
      Te invito a revisar nuevamente. Los nombres de las entradas estan correctas y los circuitos funcionan perfectamente en nuestros equipos meteorologicos.

      Como ejemplo, en el circuito de la parte de arriba: Cuando tienes un High logico en la entrada de 5V, el catodo del diodo estara mas positivo que el anodo (el cual esta a 3.3V), por lo tanto el diodo esta abierto y el voltaje en Output sera un High logico de 3.3V
      es decir: pasamos un High de 5V a un High de 3.3V

      En el otro caso, cuando hay un Low logico en la entrada de 5V, el catodo del diodo sera mas negativo que el anodo, por lo que el diodo conducira y pondra un low logico en la salida de 3.3V.

      espero esto aclare un poco mas y el circuito te sea de utilidad como lo es en nuestras aplicaciones.
      Saludos,
      Pablo

  3. Saludos excelente circuito, solo que la resistencia R del circuito de 5V a 3.3 de que valor la recomiendas?, saludos.

  4. […] Más información: https://findeprehistoria.wordpress.com/2010/07/29/interfaz-de-3-3v-a-5v-y-visceversa/ […]


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