cambiador de nivel

En electrónica digital , un cambiador de nivel , también llamado convertidor de nivel o cambiador de nivel lógico , o traductor de nivel de voltaje , es un circuito que se utiliza para traducir señales de un nivel lógico o dominio de voltaje a otro, lo que permite la compatibilidad entre circuitos integrados con diferentes requisitos de voltaje, como TTL y CMOS . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Los sistemas modernos utilizan cambiadores de nivel para conectar dominios entre procesadores, lógica, sensores y otros circuitos. En los últimos años, los tres niveles lógicos más comunes han sido 1,8 V, 3,3 V y 5 V, aunque también se utilizan niveles superiores e inferiores a estos voltajes.

Unidireccional: todos los pines de entrada están dedicados a un dominio de voltaje, todos los pines de salida están dedicados al otro. ^{[ 3 ]}

Bidireccional con puertos dedicados: cada dominio de voltaje tiene pines de entrada y salida, pero la dirección de los datos de un pin no cambia.

Bidireccional con indicador de dirección externo: cuando se modifica una señal externa, las entradas se convierten en salidas y viceversa.

Bidireccional y con detección automática: un par de entradas/salidas que abarcan diferentes dominios de voltaje pueden funcionar como entradas o salidas según el estímulo externo, sin necesidad de un pin de control de dirección específico.

Circuitos integrados convertidores de nivel de función fija: estos circuitos integrados proporcionan diferentes tipos de conversión de nivel en dispositivos de función fija. Generalmente agrupados en configuraciones de conversión de nivel de 2, 4 u 8 bits, con diversos rangos de VDD1 y VDD2, estos dispositivos traducen los niveles lógicos sin necesidad de lógica integrada adicional ni ajustes de temporización.

Circuitos integrados de señal mixta configurables (CMIC): también se pueden implementar circuitos de cambio de nivel en un CMIC. La naturaleza programable sin código de los CMIC permite a los diseñadores implementar cambiadores de nivel totalmente personalizables, con la opción adicional de integrar lógica configurable o ajustes de temporización en el mismo dispositivo.

Los circuitos integrados de gestión de energía implementan convertidores de nivel mediante señalización diferencial . El par diferencial dirige la corriente en una de sus dos ramas, que a su vez acciona un pestillo en un dominio de voltaje diferente y cambia el nivel de voltaje.

Dado que los convertidores de nivel se utilizan para resolver la incompatibilidad de voltaje entre las distintas partes de un sistema, también tienen una amplia gama de aplicaciones. Se utilizan ampliamente para la interconexión de dispositivos antiguos, así como en tarjetas SD, tarjetas SIM, tarjetas CF, códecs de audio y UART.

Los convertidores de nivel también se utilizan ampliamente en circuitos de control de puerta empleados en circuitos integrados de gestión de energía. En estas aplicaciones, el convertidor de nivel transforma la señal lógica de control en altos voltajes utilizados para controlar los MOSFET de potencia.

• Nivel de línea

• Guía de traducción de niveles de voltaje , Texas Instruments.

Ejemplos de circuitos integrados de diferentes familias lógicas

• El 74LXC1T45 es un circuito bidireccional de 1 bit con control de dirección, con alimentación dual de 1,1 V a 5,5 V (convertida a 1,1 V-5,5 V). Está disponible únicamente en encapsulados SMD. También está disponible en versiones de 2 bits (74LXC2T45) y de 8 bits (74LXC8T245).
• El 74LVC1T45 es un circuito bidireccional de 1 bit con control de dirección, con alimentación dual de 1,65 V a 5,5 V (convertida a 1,65 V-5,5 V). Está disponible únicamente en encapsulados SMD. También está disponible en versiones de 2 bits (74LVC2T45) y de 8 bits (74LVC8T245).
• CD4504B , unidireccional de 6 bits, con alimentación dual de 5 V TTL o 5 V-18 V CMOS (convertido a 5 V-18 V CMOS), disponible en encapsulados DIP o SMD.