Convertitore di livello logico bidirezionale 4 canali

A volte occorre collegare tra loro dispositivi funzionanti con stati logici (segnale digitali, seriali, I2C, SPI) a tensioni diverse, per fare questo ci può venire in aiuto un convertitore di livello logico bidirezionale.

convertitore livello logico bidirezionale

Principio di funzionamento

Lo schema di un convertitore di livello logico bidirezionale è in realtà un dispositivo molto semplice. E corsiste  in un singolo MOSFET a canale N, di solito tipo BSS138 e una coppia di resistori pull-up per realizzare lo spostamento di livello bidirezionale. Per realizzare uno a più canali occorre ripetere lo schema più volte.
convertitore livello logico bidirezionale

Nel modello analizzato presenta quattro canali bidirezionali ad alta velocità, che consentono una comunicazione facile e sicura tra dispositivi che operano a diversi livelli logici.
Può convertire segnali da un minimo di 1,8 V a un massimo di 5 V e viceversa, e i suoi quattro canali sono sufficienti per supportare le più comuni interfacce digitali bidirezionali e unidirezionali, tra cui I²C, SPI e seriale asincrono TTL.

Particolarità del modello presentato

Il modello mostrato ha la caratteristica di avere un regolatore LDO tipo XC6206 (662k) che fornisce in uscita una tensione di 3,3 V con una corrente di 150 mA. Per cui è necessario fornire solamente la tensione di alimentazione di 5V. E’ inoltre presente un led che segnala la presenza della tensione di alimentazione

convertitore livello logico bidirezionale

Saldatura della pin strip

Le due pin strip fornite con il modulo devono essere saldate a cui dell’utilizzatore,
Queste potranno essere saldate in due modi:

  • in una sono visibili le scritte dei canali,
  • mentre nel secondo caso sarà visibile l’accensione del led.

convertitore livello logico bidirezionale

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Esempio di utilizzo

Sotto è evidenziato un esempio di utilizzo. Il modulo permette lo cambio di dati tra la scheda NANO con livelli a 5V con il display NOKIA 5115 che ha livelli 3,3 V.
In questo caso la tensione di 3.3 V prelevata dalla scheda NANO, e necessaria per alimentare il display, in quanto la tensione fornita dal regolatore del traslatore non è sufficiente.