5V串口和3.3V串口通信电平转换电路

串口电平转换电路
5V串口与3.3V串口连接时,3.3V串口的芯片的串口IO引脚电压高于3.3V,接近5V,这将造成电流从5V流向3.3V的IO,将造成3.3V系统的芯片发热,轻则不能正常使用,重则烧毁芯片,因此需要进行串口电平转换。
TXD-3V3为1时,因T1栅极为3V3,T1截止,RXD-5V=1
TXD-3V3为0时,因T1栅极为3V3,T1导通,RXD-5V=0
TXD-5V为1时,因D1为二极管不能反向导通,无法影响RXD-3V3,3V3上拉=1
TXD-5V为0时,RXD-3V3电压约0.6V,等于是0
该二极管使用1N4148即可,大款可用1N5819之类肖特基
如电路正常工作,或内部上拉,R1-R3可不用,又省1分钱
一毛钱的成本都不到,场效应管5分,二极管2分,3个电阻1分,价格我说高了吗?喜欢的关注下

适用单片机和ARM之类等任何需要电平转换的地方,不一定是5V和3.3V,理论上2V-5V电路均可工作

不要串联任何电阻

不建议在使用硅二极管时,在高电压端的IO电路中串联任何电阻,阻值几十的不在探讨之列,该电阻存在电压将,可能会影响低电平,非要用这个电阻时,可以将二极管更换为肖特基二极管,肖特基二极管的电压将较小,可以抵消一部分因为电阻增加的电压

为什么要选择BSS138

选择BSS138的原因是需要保证在栅极电压3.3V的情况下,MOSFET能够导通,这点请注意,VGS较低的MOSFET请参考以下链接
常用SOT23封装小功率MOSFET场效应管参数表

BSS138参数

属性参数值
商品目录场效应管(MOSFET)
类型1个N沟道
漏源电压(Vdss)50V
连续漏极电流(Id)340mA
功率(Pd)350mW
导通电阻(RDS(on)@Vgs,Id)2.5Ω@10V,0.34A
阈值电压(Vgs(th)@Id)1.6V@250uA
栅极电荷(Qg@Vgs)1.7nC@10V
输入电容(Ciss@Vds)17.5pF@25V
反向传输电容(Crss@Vds)6.5pF@25V
工作温度-55℃~+150℃

特征

RDS(on)@VGS=10V < 2.5Ω
RDS(on)@VGS=4.5V < 3.0Ω
沟槽功率低压MOSFET技术
用于低 RDS(ON) 的高密度电池设计

应用

高速开关
电池保护
负载开关
电源管理

封装:SOT-23

端子:镀锡,可焊接,符合 MIL-STD-750,Method 2026
模塑料符合 UL 94V-0 可燃性等级,符合 RoHS 标准,无卤素

BSS138电器参数

除非另有说明,否则Ta=25°C

参数符号条件单位最小典型最大
漏源击穿电压BVDSSVGS= 0V,内径=250μAV50
零栅极电压漏极电流IDSSVDS=50V,VGS=0V微安0.5
栅极体漏电流IGSS1VGS= ±20V,VDS=0VnA±100
IGSS2VGS= ±10V,VDS=0VnA±50
栅极阈值电压VGS(th)VDS= VGS,Id=250μAV0.81.21.6
静电漏源导通电阻RDS(开)VGS= 10V,Id=300mAΩ1.12.5
VGS= 4.5V,Id=200mA1.23.0
二极管正向电压VSDIS=300mA,VGS=0VV1.2
最大体二极管连续电流IsmA340
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