Traduction aux niveaux logiques «souterrains»

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J'ai une puce de commutation RF qui est contrôlée par un signal logique avec des niveaux de 0 V et -3 V. Je veux contrôler cela à partir d'un CPLD qui produit des niveaux CMOS +3,3 V ordinaires.

La surface de la carte est une prime dans cette conception, car j'essaie de la caler dans une conception existante.

La consommation d'énergie de quelques mA ou le temps de commutation tant que 100 us ne serait pas un problème pour ce circuit. L'entrée de contrôle de la puce RF ne fournit qu'une charge d'environ 10 uA. Les niveaux logiques acceptables sont à +/- 0,5 V des valeurs nominales. Je peux gérer une solution inverseuse ou non inverseuse. J'ai des fournitures +3,3 et -3,3 V disponibles.

J'ai une "assez bonne" solution au problème de traduction de niveau, mais j'aimerais savoir s'il existe une "meilleure" solution canonique pour ce problème.

Éditer

Pour clarifier les exigences de sortie, la logique de sortie haute doit être comprise entre -0,4 et +0,6 V. La logique de sortie basse doit être comprise entre -3,5 et -2,5 V.

Le photon
la source
1ère bouchée très coquine: zener 3V3 de Vout_CPLD à Vin_RF. Résistance de Vin_RF à -3V. Peut-être 2V7 zener ou 3V0. Jouez un peu.
Russell McMahon
Je vous ai montré la mienne, alors quelle est votre "assez bonne" solution?
Olin Lathrop
@OlinLathrop, stupidement trop compliqué par rapport au vôtre. Je vais le montrer après 24 heures.
Le Photon
@OlinLathrop, publié maintenant.
Le Photon

Réponses:

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Cela devrait être correct car vous n'avez besoin que d'une réponse de 100 µs. Avec une impédance de sortie de 10 kΩ, la charge de 10 µA ne provoquera que 100 mV de décalage, ce qui correspond bien à vos spécifications.

Notez que cela s'inverse, donc la polarité de sortie CPLD doit être ajustée en conséquence.

Ajoutée:

Je viens de remarquer que vous ne voulez peut-être qu'une sortie de 0 à -3,3 V, pas de +3,3 à -3,3 V. Vous mentionnez d'abord de 0 à -3,3, mais parlez ensuite de ± 500 mV comme étant acceptable, donc je suis un peu confus. Dans tous les cas, voici la version de sortie 0 à -3,3 V. Celui-ci ne s'inverse pas.

Olin Lathrop
la source
Désolé, ce n'était pas clair. La logique de sortie haute doit en fait être de -0,4 à +0,6 V. La logique de sortie basse doit être de -3,5 à -2,5 V.
Le Photon
@TheP: Le circuit inférieur répond parfaitement à ces spécifications. Le niveau haut sera d'environ +300 mV et le niveau bas pas plus de 100 mV au-dessus de l'alimentation négative.
Olin Lathrop
Si votre logique haute ne pouvait pas dépasser 0,0 V max (donc -0,4 V à 0,0 V en utilisant son exemple), pourriez-vous simplement augmenter la valeur de la résistance de l'émetteur et cela fonctionnerait?
plongée sous
J'y ai réfléchi davantage et j'ai réalisé que mon commentaire précédent était erroné. Utiliser quelque chose de similaire à ce que The Photon a posté ci-dessous serait plus approprié.
plongée sous
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D'accord, comme promis, voici le mien:

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Comme je l'ai mentionné dans les commentaires, c'est excessivement compliqué, par rapport à Olin. Le seul avantage que cela a est que la tension de sortie ne dépasse pas la terre à l'état haut, ce qui n'est même pas nécessaire pour mon circuit (mais pourrait être utile dans une autre situation).

Ce qui le fait fonctionner, c'est l'utilisation d'une paire complémentaire avec des résistances de polarisation intégrées, comme MUN5311DW1 . Cela met R1, R2, R3, R6 et les deux BJT dans un seul boîtier SC-70 (2 x 2 mm), à un prix inférieur à 0,05 $ en volume (dans le bruit à mes fins). Sous le numéro de pièce NSBC114EPDP6T5G, la puce peut être installée dans un SOT-963 1 x 1 mm.

Je pense que ce circuit correspond en fait à une empreinte légèrement plus petite que celle d'Olin, en raison de la réduction des discrets externes. À moins que je puisse trouver un BJT avec une résistance d'émetteur intégrée.

L'idée de Russell d'utiliser simplement un zener et une résistance remporte probablement le prix de l'empreinte, mais malheureusement je n'ai pas le luxe de «jouer un peu» pour trouver la valeur de zener correcte sur ce projet particulier.

Le photon
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