三种电源转换器电路设计

　　本文主要介绍了3.3V→5V电平转换器、模拟增益电路和模拟补偿电路三种电源转换器的设计原理图，对电路图进行简单的讲解。
　　3.3V→5V电平转换器可以直接构成电平转换，往往是采用集成方案。有不同性能的电平转换器，有双向和单相配置、不同电压转换和不同速度的，用户根据需要选择最好的方案。器件间板级通信(如MCU到外设)往往靠SPI或I2C.对于SPI，采用单向电平转换器是合适的，而对于I2C，必须采用双向方案。
　　图1说明了这两种方案。
　　


　　图1 电平转换器
　　3.3V→5V模拟增益电路图2所示的模拟增益电路用于从3.3V电源到5V电源时调节模拟电压。图中33KΩ和17KΩ设置运放增益。11KΩ电阻限制返回到3.3V电路的电流。
　　


　　图2 模拟增益电路
　　


　　图3 模拟补偿电路
　　3.3V→5V模拟补偿电路图3所示电路为3.3V和5V之间的转换补偿一个模拟电压。此电路从3.3V电源到5V电源偏移一个模拟电压。147KΩ和30.1KΩ及+5V电源等效于0.85V电压源与25KΩ电阻和运放构成一个1V/V增益的差分放大器。0.85V等效电压源使输入端任何信号偏移同样的量值。中心在3.3V/2=1.65V的信号也将中心处于5.0V/2=2.50V.左上方的电阻限制来自5V电路的电流。