转换为“地下”逻辑电平

电器工程 逻辑级
2022-01-11 07:45:34

我有一个 RF 开关芯片,它由电平为 0 V 和 -3 V 的逻辑信号控制。我想通过产生普通 +3.3 V CMOS 电平的 CPLD 来控制它。

电路板面积在此设计中非常重要,因为我试图将其嵌入到现有设计中。

几毫安的功耗或长达 100 微秒的切换时间对于该电路来说不是问题。RF 芯片的控制输入仅提供大约 10 uA 负载。可接受的逻辑电平在标称值的 +/- 0.5 V 范围内。我可以处理反相或非反相解决方案。我有 +3.3 和 -3.3 V 电源可用。

对于关卡转换问题,我有一个“相当不错”的解决方案,但我想知道这个问题是否有一个规范的“最佳”解决方案。

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为了明确输出要求,输出逻辑高电平需要介于 -0.4 和 +0.6 V 之间。输出逻辑低电平需要介于 -3.5 和 -2.5 V 之间。

2个回答

这应该没问题,因为您只需要 100 µs 响应。对于 10 kΩ 输出阻抗,10 µA 负载只会导致 100 mV 偏移,这完全符合您的规格。

请注意,这会反转,因此需要相应地调整 CPLD 输出极性。

添加:

我刚刚注意到,也许你只想要 0 到 -3.3V 输出,而不是 +3.3 到 -3.3 V。你先提到 0 到 -3.3,然后说 ±500 mV 是可以接受的,所以我有点困惑。无论如何,这里是 0 到 -3.3 V 输出版本。这个不反转。

好的,正如承诺的那样,这是我的:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

正如我在评论中提到的,与 Olin 相比,它过于复杂。唯一的优点是输出电压在高电平状态下不会高于地,这对我的电路来说甚至不是必需的(但在另一种情况下可能有用)。

使它起作用的原因是使用带有集成偏置电阻器的互补对,例如MUN5311DW1这将 R1、R2、R3、R6 和两个 BJT 放入单个 SC-70 (2 x 2 mm) 封装中,体积价格低于 0.05 美元(出于我的目的考虑到噪音)。在部件号 NSBC114EPDP6T5G 下,该芯片可以采用 1 x 1 mm SOT-963 封装。

由于减少了外部分立器件,我认为该电路实际上比 Olin 的占位面积略小。除非我能找到带有集成发射极电阻的 BJT。

罗素仅使用齐纳二极管和电阻器的想法可能会赢得足迹奖,但不幸的是,我没有足够的时间“玩一点”来找到这个特定项目的正确齐纳二极管值。