应用于智能手机的逻辑电平转换方案

2010-01-21 23:07:30来源: 安森美半导体

  近一两年来,在苹果公司iPhone手机的带动下,智能手机市场迅速扩大。智能手机等便携产品的一个重要特点是功能越来越多,从而支持更广泛的消费需求。但智能手机等便携产品内部用于支持不同功能的集成电路(IC)或模块的工作电压往往不同,如基带处理器和应用处理器电压一般在1.5 V至1.8 V之间,而现有许多外设工作电压一般为2.6至3.3 V,如USIM卡、Wi-Fi模块、调频(FM)调谐器模块工作电压为2.8 V,而相机模块为2.7 V。

图1:逻辑电平转换器应用示意图。

  因此,智能手机等便携产品中的不同IC与外设模块之间存在输入/输出电压失配问题,要使这些器件与模块之间互相通信,需要高效的逻辑电压电平转换。所谓的逻辑电平转换器即连接不同工作电压的IC与模块或印制电路板(PCB),提供系统集成解决方案。

  传统逻辑电平转换方法及其优缺点

表1:传统逻辑电平转换方法及优缺点。

  由于晶体管-晶体管逻辑(TTL)和互补金属氧化物半导体(CMOS)是逻辑电路中的标准电平,因传统逻辑电平转换方法中,TTL-CMOS输入转换很常见。这种转换方法简单,成本低,主要用于低电平至高电平转换,也能用于转换高电平至低电平。这种转换方法也存在一些缺点。其它传统逻辑电平转换方法还有过压容限(OVT)电压转换、漏极开路(OD)/有源下拉转换和分立I2C转换等,各有其优缺点,参见表1。

  双电源逻辑电平转换及应用

  逻辑电平转换中会消耗功率。例如,在低至高电平转换中,为了输出高逻辑电平,输入电压(Vin)低于VCC,电源电流变化(ΔICC)始终较高,因此功耗也较高。为了解决高功耗的问题,可以采用双电源电压(VCCA及VCCB)逻辑电平转换器,在逻辑电源电压(VL)等于Vin时,ΔICC就为0,从而降低功耗。

  常见双电源逻辑电平转换包括单向转换、带方向控制引脚的双向转换、自动感测双向转换(推挽型输出)及用于漏极开路应用(如I2C)的自动感测双向转换等,结构示意图如图2所示。

图2:几种双电源逻辑电平转换器的结构示意图。

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关键字:智能手机  逻辑电平转换

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2010/0121/article_2356.html
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