+3.3V +5V 신호 레벨 변환 회로

+3.3V와 +5V 신호를 양방향으로 서로 변환하는 회로는 다음과 같다. LV가 +3.3V이고 HV가 +5V이다. 아래 회로는 양방향으로 +3.3V을 +5V로 변환할 수도 있고 +5V를 +3.3V으로 변환할 수도 있다.

 

 

위 회로는 다음과 같이 신호가 양방향으로 전송되는 I2C에 사용할 수 있다.

 

 

위와 같은 신호 레벨 변환 회로는 고속 신호에 사용하기는 어렵다. 몇 백 kHz 이하 주파수에서만 사용할 수 있다.

 

시뮬레이션

다음 회로에서 저항 R1과 R2를 10k로 하고 입력 펄스 주기는 2us이고 High가 되는 시간은 0.2us이다.

 

 

시뮬레이션 결과는 다음과 같다. 출력 신호가 +5V까지 올라가지 않는다.

 

 

High가 되는 시간을 1us로 늘리면 다음과 같다. 상승 시간이 1us 정도로 매우 길다.

 

 

R2의 저항을 1k로 줄이면 상승시간이 줄어든다.

 

 

트랜지스터 1개를 사용한 회로

트랜지스터 1개를 사용한 아래와 같은 레벨 변환 회로도 위와 동일한 지연 현상이 발생한다. Push-pull 구조가 아니면 상승 또는 하강 중 시간 지연이 발생한다.