淺談GTL-TVC系列的I / O保護應用和電壓轉(zhuǎn)換

在半導體世界中，有許多I / O標準通常根據(jù)設備工作電壓對輸入電壓（VIH或VIL）和輸出電壓（VOH或VOL）有不同的電壓水平要求。這些電壓電平定義設備如何與其他設備通信，并且電壓電平表示為總線標準。其中一些總線標準包括5 V CMOS，5 V TTL，3.3 V LVTTL，2.5 V AGP圖形端口和1.5 V GTL +主機總線。提供遷移路徑在所有行業(yè)領域中都很重要，因為在新設計中使用的系統(tǒng)組件即使在更高的電壓水平下運行，也必須使用現(xiàn)有的總線基礎結構與組件進行通信。由于新設備是采用先進的亞微米半導體工藝技術設計和生產(chǎn)的，

飛利浦半導體Gunning收發(fā)器邏輯轉(zhuǎn)換器電壓鉗位（GTL-TVC）系列雙向低壓轉(zhuǎn)換器采用BiCMOS工藝設計，用于保護新型高級亞微米組件上的敏感I / O。GTL-TVC設備保護這些新設備免受舊式舊設備施加的過電壓和ESD的影響，并轉(zhuǎn)換VIH和VOH開關電平。本應用筆記中提供的信息描述了GTL-TVC系列的I / O保護應用和電壓轉(zhuǎn)換，并使設計工程師能夠成功地將具有不同I / O電壓電平的設備接口。

應用領域

電壓電平轉(zhuǎn)換

GTL-TVC設備可用于在以不同電壓電平運行的設備I / O之間建立接口。由于GTL-TVC設備的兩側均為漏極開路，因此可能需要上拉電阻，具體取決于I / O接口類型（圖騰柱或漏極開路）和轉(zhuǎn)換方向（從高到低，從低到高或雙向）。定向）。只要柵極和源極電壓之間的電壓差保持在大約1 V，GTL-TVC器件就可以在1.0 V至5.0 V的任何電壓之間轉(zhuǎn)換。圖1中的推薦電路連接了柵極（GREF）和參考漏極（DREF）共同通過200 kΩ電阻達到一個電壓，該電壓應至少比參考源（SREF）電平高1.5V。該電路將柵極偏置到高于參考源電壓的閾值，并補償各部分之間的閾值變化。

圖1典型的兩位雙向應用

雙向翻譯

對于雙向轉(zhuǎn)換，GTL-TVC設備兩側的驅(qū)動器必須是開漏輸出，或者至少必須以這樣的方式控制它們：一側的輸出驅(qū)動器上的高電平與低電平之間的爭用防止另一側的輸出驅(qū)動器上的電壓過高。最簡單的解決方案是使用漏極開路設備（標準GTL和I2 C / SMBus輸出是漏極開路輸出）。

使用開漏器件時，必須使用上拉電阻，并且其大小必須確保輸出驅(qū)動器不會過載，也不會超過在翻譯應用中使用GTL-TVC器件時建議的15 mA電流。如果該設備用于I2C總線轉(zhuǎn)換，則必須確定電阻的大小，以提供小于3 mA的電流（指定I2C設備在0.4 V時最大驅(qū)動3 mA電流）。

如圖1所示使用GTL-TVC器件時，由于GTL-TVC器件將上升到參考電源電壓，因此不需要在較低電壓側上拉電阻。在將200kΩ電阻連接到基準漏極（DREF）和基準柵極（GREF）并上拉至比基準源（SREF）電平至少高1.5 V的電源電壓時，大約2.5 μA的電流將流至基準電壓源（SREF）。較低的電壓側為參考源電壓值。如果已知低壓側泄漏（大于上述2.5 μA），則必須在低壓側和高壓側都包括一個上拉電阻，以提供所需的電流值。

向下翻譯

在進行向下轉(zhuǎn)換時，由于較低電壓側沒有驅(qū)動器，因此較高電壓驅(qū)動器可以是圖騰柱，不帶任何上拉電阻，也可以是帶上拉電阻的漏極開路，并且在低壓上不需要電阻上拉除非有過多的泄漏（大于上段所述的2.5 μA），否則應確保其無泄漏。

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